面向低空经济的网络集成雷达通信
信号处理
2024-06-26 v1
摘要
本文利用网络化集成雷达通信(ISAC)技术支撑低空经济(LAE), 其中由一组网络化地面基站(GBS)协同发射联合信息和雷达信号, 与多个授权无人机(UAV)通信的同时, 检测感兴趣区域内的未授权目标。假设每个GBS配备均匀线性阵列(ULA)天线, 可水平或垂直部署于地面。还考虑两种类型的UAV接收器, 即具备及不具备消除专用雷达信号干扰能力的UAV。在每种 setup 下, 本文联合设计了多GBS的协调发射波束设计、授权UAV轨迹控制及其GBS关联, 以提升授权UAV的通信性能, 同时满足雷达需求。具体目标是在给定飞行期间, 在满足感兴趣3D雷达区域的最低照明功率约束、 individual GBS的最大发射功率约束以及UAV飞行约束的条件下, 最大化授权UAV的平均总速率。由于涉及二元UAV-GBS关联变量以及波束和轨迹变量的耦合, 这些问题高度非凸且难以求解。为解决这些非凸问题, 本文采用交替优化、 successive凸近似和半整数松弛技术, 提出了高效算法。数值结果表明, 所提出的联合协调发射波束和UAV轨迹设计能够有效平衡雷达-通信性能权衡, 并显著优于多种基准方案。
引用
@article{arxiv.2406.16946,
title = {Networked ISAC for Low-Altitude Economy: Coordinated Transmit Beamforming and UAV Trajectory Design},
author = {Gaoyuan Cheng and Xianxin Song and Zhonghao Lyu and Jie Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.16946},
year = {2024}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:2405.07568