应急无人机系统中用于集成感知与通信的协调式速率分割多址接入
信号处理
2024-06-28 v1
摘要
近年来，无人机赋能的集成感知与通信正成为一种实现稳健快速应急响应能力的有前景技术。由于无人机固有的灵活性和机动性，这种新颖框架能够提供高质量且成本效益高的通信与感知服务。同时，速率分割多址接入能够通过将消息分割成具有可调速率的私有部分和公共部分来实现定制化通信，使其适用于灾难场景中的按需数据传输。在本文中，我们提出了一种用于应急无人机系统的协调式速率分割多址接入集成感知与通信方案，以促进搜索和救援行动，其中多个ISAC无人机同时与多个通信幸存者通信，并以协调方式探测一个潜在的被困幸存者。为此，我们构建了一个优化问题，以最大化系统的加权和速率，同时满足感知信噪比要求。为了求解所构建的非凸问题，我们首先将其分解为三个子问题，即UAV-CS关联、UAV部署以及波束成形优化和速率分配。随后，我们引入了一种利用K-Means、逐次凸逼近和半定松弛算法的迭代优化方法，将子问题重新表述为更易处理的形式并高效求解。仿真结果表明，所提出的CoRSMA-ISAC方案在通信和感知性能方面均优于传统的空分多址、非正交多址和正交多址方案。
引用
@article{arxiv.2406.19205,
title = {Coordinated RSMA for Integrated Sensing and Communication in Emergency UAV Systems},
author = {Binghan Yao and Ruoguang Li and Yingyang Chen and Li Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.19205},
year = {2024}
}