无人机赋能的可适应通感一体化中的波束成形设计与轨迹优化
信号处理
2024-10-28 v1
摘要
无人机（UAV）具有高灵活性与可控机动性，因此被视为未来通感一体化（ISAC）的有前景赋能者。本文中，我们在无人机赋能系统中提出一种新颖的可适应 ISAC（AISAC）机制，其中无人机在通信期间按需执行感知，且感知时长根据应用需求灵活配置，而非与通信时长保持一致。我们所设计的机制避免了过度感知与无线资源浪费，从而提升了资源利用率与系统性能。在无人机赋能的 AISAC 系统中，我们旨在保证通信与感知服务质量（QoS）要求的同时，通过优化通信与感知波束成形以及无人机轨迹来最大化平均系统吞吐量。为高效求解所考虑的非凸优化问题，我们首先提出一种高效交替优化算法，在给定的无人机位置下优化通信与感知波束成形，随后开发一种低复杂度的联合波束成形与无人机轨迹优化算法，该算法顺序搜索最优无人机位置直至到达最终位置。数值结果验证了所提可适应机制的优越性与所设计算法的有效性。
引用
@article{arxiv.2210.01434,
title = {Beamforming Design and Trajectory Optimization for UAV-Empowered Adaptable Integrated Sensing and Communication},
author = {Cailian Deng and Xuming Fang and Xianbin Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.01434},
year = {2024}
}
备注
This work has been submitted to the IEEE for possible publication