毫米波全双工联合通信与感知的波束成形器设计与优化
信号处理
2021-09-14 v1
摘要
在本文中，我们研究了毫米波(mm-wave)移动通信网络背景下的联合通信与感知(JCAS)范式。我们具体解决由全双工操作以及为通信和感知目的共存的多个同时波束所带来的JCAS挑战。为此，我们首先针对基于混合波束成形的多用户多输入多输出JCAS系统，建立并求解波束成形优化问题。待最大化的代价函数是在感知方向上的波束成形功率，同时约束通信方向上的波束成形功率、抑制用户间干扰并消除与全双工相关的自干扰(SI)。我们随后还提出了针对基于纯模拟波束成形的JCAS系统的新发射机与接收机波束成形方案，这些方案在感知方向上最大化波束成形增益，同时控制通信方向上的波束成形功率、消除SI以及消除来自通信方向的潜在反射并优化组合雷达方向图(CRP)。我们给出了基于闭式解和数值优化的两种表述。我们通过大量仿真对性能进行分析与评估，并表明所提出的波束成形方法可在雷达发射增益、CRP和SI抑制方面获得显著增益与益处。
引用
@article{arxiv.2109.05932,
title = {Beamformer Design and Optimization for Full-Duplex Joint Communication and Sensing at mm-Waves},
author = {Carlos Baquero Barneto and Taneli Riihonen and Sahan Damith Liyanaarachchi and Mikko Heino and Nuria González-Prelcic and Mikko Valkama},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.05932},
year = {2021}
}