联合 OAM 雷达通信系统：目标识别与波束优化
信号处理
2022-05-12 v1
摘要
轨道角动量（OAM）雷达能够在不依赖相对运动或波束扫描的情况下估计多个目标的方位角和旋转速度。此外，OAM 无线通信可通过在同一频道上利用一组承载信息的模式来实现高频谱效率（SE）。得益于上述优势，本文设计了一种基于均匀圆阵（UCAs）的新型以雷达为中心的联合 OAM 雷达通信（RadCom）方案，该方案在现有 OAM 雷达波形上调制信息信号。具体而言，我们首先提出一种基于 OAM 的三维（3-D）超分辨率位置估计与旋转速度检测方法，可精确估计多个目标的三维位置和旋转速度。接着，我们推导了基于 OAM 估计的后验 Cramer-Rao 界（PCRB），并最终分析了集成通信系统的传输速率。为了在成像与通信之间实现最佳权衡，采用穷举搜索方法对发射的集成 OAM 波束进行优化。数学分析与仿真结果均表明，所提出的以雷达为中心的联合 OAM RadCom 方案能够在保证通信接收机传输速率的同时精确估计多个目标的三维位置与旋转速度，可作为现有联合 RadCom 方案的有效补充。
引用
@article{arxiv.2205.05651,
title = {Joint OAM Radar-Communication Systems: Target Recognition and Beam Optimization},
author = {Wen-Xuan Long and Rui Chen and Marco Moretti and Wei Zhang and Jiandong Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.05651},
year = {2022}
}