基于克拉默尔-罗伯逊下界的全息联合通信与探测
信号处理
2025-02-24 v1
摘要
联合通信与探测(JCAS)技术通过统一的框架集成通信和探测功能，提高频谱效率，减少硬件复杂度，实现数据传输和环境感知的同步。本文探讨了利用可重构全息表面(RHS)实现高分辨率混合全息波束赋形的JCAS系统潜力。由于全息收发器受制于任意天线间距，我们首先推导了用于严格表征三维(3D)感知精度的方位角和仰角的精确克拉默尔-罗伯逊下界(CRBs)。为优化系统性能，我们提出一种新型加权多目标问题表述，旨在同时最大化通信速率和最小化CRBs。然而，该表述由于CRB对优化变量的逆依赖而高度非凸，使求解极其困难。为此，我们提出一种基于Majorization-Maximization(MM)原则的新型算法框架，采用交替优化有效求解问题。该方法依赖于对原目标函数所导出的闭形式代理函数的单调化，实现可计算的优化。模拟结果表明，在不同系统配置下，所提出的方法有效，为下一代全息JCAS系统提供了潜力。
引用
@article{arxiv.2502.15248,
title = {Holographic Joint Communications and Sensing With Cramer-Rao Bounds},
author = {Chandan Kumar Sheemar and Wali Ullah Khan and George Alexandropoulos and Jorge Querol and Symeon Chatzinotas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.15248},
year = {2025}
}