可动天线使能的 ISAC：通过双时间尺度优化应对天线缓慢移动、动态 RCS 与不完美 CSI

我们研究了一种可动天线（MA）使能的集成感知与通信（ISAC）系统的资源分配问题，该系统扫描一个扇区进行感知，并同时使用多个可变长度快照为多个通信用户服务。为了应对实践中遇到的缓慢天线移动速度、动态雷达截面积（RCS）变化、不完美信道状态信息（CSI）以及有限精度天线定位等关键挑战，我们提出了一种新颖的双时间尺度（TTS）优化框架。具体而言，我们联合优化离散 MA 位置、通信和感知波束成形向量以及快照持续时间，以最小化基站（BS）的平均发射功率，同时保证最低的感知和通信服务质量，并考虑到不完美的 CSI。为了克服缓慢的天线移动速度，MA 位置在每个扫描周期仅调整一次，而波束成形向量和快照持续时间在每个快照中进行自适应调整。此外，为了处理 RCS 变化的影响，引入了一种新颖的感知 QoS 机会约束。为了求解由此产生的具有高度非凸性的混合整数非线性规划（MINLP），我们开发了一种利用交替优化（AO）的高效迭代算法，并证明其能产生高质量的次优解。我们的仿真结果表明，与依赖固定位置天线和天线选择的系统相比，所提出的 MA 使能 ISAC 系统不仅能显著降低 BS 发射功率，而且对 RCS 波动和不完美 CSI 表现出显著的鲁棒性。此外，所提出的 TTS 框架实现了与在每个快照中调整 MA 位置的系统相似的性能，同时 TTS 方法显著减少了用于 MA 调整的时间。