基于OTFS调制的波束空间MIMO雷达用于联合通信与感知
信号处理
2022-07-13 v1
摘要
受汽车应用驱动，我们考虑在毫米波(mmWave)频段工作的系统的雷达感知与数据通信联合问题，其中基站(BS)配备共址雷达接收机并使用正交时频空(OTFS)调制格式发送数据。我们考虑两种不同工作模式。在发现模式下，单一公共数据流在宽角度扇区内广播。雷达接收机须检测尚未获取的目标的存在并粗略估计其参数（到达角、距离和速度）。在跟踪模式下，基站通过波束成形向已获取的用户发送多个独立数据流，同时雷达接收机对上述参数进行精确估计。由于硬件复杂度和功耗限制，我们考虑一种混合数字-模拟架构，其中射频链和A/D转换器的数量显著少于天线阵列单元数。此时，直接应用传统MIMO雷达方法不可行。因此，我们主张一种波束空间方法，其中雷达接收机的矢量观测通过射频域波束成形矩阵获得，该矩阵实现从天线到射频链路的降维。在此设置下，我们提出一种基于似然函数的方案，分别用于在发现模式下进行联合目标检测与参数估计，以及在跟踪模式下进行高分辨率参数估计。数值结果表明，所提方法能够可靠检测多个目标，并紧密逼近相应参数估计问题的克拉美-罗下界(CRLB)。
引用
@article{arxiv.2207.05337,
title = {Beam-Space MIMO Radar for Joint Communication and Sensing with OTFS Modulation},
author = {Saeid K. Dehkordi and Lorenzo Gaudio and Mari Kobayashi and Giuseppe Caire and Giulio Colavolpe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.05337},
year = {2022}
}
备注
33 Pages