IRS辅助雷达通信的联合主动与被动波束成形设计
信息论
2022-03-29 v1 信号处理
math.IT
摘要
本文研究智能反射面（IRS）辅助的雷达通信（Radcom）系统，其中利用IRS帮助Radcom基站（BS）发射通信信号与雷达信号的联合信号，以同时服务通信用户与跟踪目标。本文目标是在满足通信用户所需最小信干噪比（SINR）、雷达所需最小SINR以及互相关模式设计的约束下，通过联合优化Radcom BS处的主动波束成形器（包括通信波束成形器与雷达波束成形器）与IRS处的相移，最小化Radcom BS的总发射功率。具体地，我们根据是否存在雷达互相关设计以及IRS对Radcom BS引入的干扰，考虑情形I与情形II两种情况。对于不考虑互相关设计与干扰的情形I，我们证明不需要专用雷达信号，这显著降低了实现复杂度并简化算法设计。随后提出一种基于罚函数的算法求解所得非凸优化问题。而对于考虑互相关设计与干扰的情形II，我们揭示一般而言需要专用雷达信号以提升系统性能。由于所得优化问题比情形I更具挑战性，提出了基于半定松弛（SDR）的交替优化（AO）算法。仿真结果证明了所提算法的有效性，并显示了该方案相对于各种基准方案的优越性。
引用
@article{arxiv.2203.14532,
title = {Joint Active and Passive Beamforming Design for IRS-Aided Radar-Communication},
author = {Meng Hua and Qingqing Wu and Chong He and Shaodan Ma and Wen Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.14532},
year = {2022}
}
备注
This paper answers the fundamental question: whether the dedicated radar signals are needed under two considered scenarios. The manuscript has been submitted to IEEE journal for possible publication