面向 ISAC 系统的联合天线选择与协方差矩阵优化
信号处理
2024-10-18 v1
摘要
我们考虑了一个集成感知与通信（ISAC）系统，包含一个通信用户和多个目标。对于通信功能，采用可达率作为性能指标；而对于感知功能，关注于最小化设计波束图与目标波束图之间的数均方误差（MSE），以实现对目标的跟踪。为此，假设发射器（Tx）的射频链数量少于天线元素数目，我们聚焦于发射器的联合天线选择（AS）和协方差矩阵（CM）优化。这是一个混合整数优化问题，但我们演示了通过将凸优化工具与动态规划（DP）结合，能够在多项式时间内高效求解。通过引入可调的权衡参数，我们构建了捕获通信与感知指标的联合目标函数，从而可获得不同 ISAC 解决方案，依据两种功能之间的权衡。结果表明，我们提出的方法选择的活跃天线优于假设均匀 Tx 阵列且固定天线位置的方案。值得注意的是，仅分别优化感知或通信系统，本文提出的算法也优于文献中提出的方法，仅引入少量的复杂度增加。
引用
@article{arxiv.2410.13446,
title = {Joint Antenna Selection and Covariance Matrix Optimization for ISAC Systems},
author = {Michail Palaiologos and Mario H. Castãneda García and Tobias Laas and Richard A. Stirling-Gallacher and Giuseppe Caire},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.13446},
year = {2024}
}