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基于 MIMO-OFDM 的联合车载雷达-通信网络的最优预编码器设计

信号处理 2021-09-28 v1 网络与互联网体系结构

摘要

具备协同感知技术的大规模联网车辆部署,增加了对 5.9 GHz 频段车联网(V2X)通信频谱的需求,该频段主要被分配用于安全消息交换。为补充 V2X 通信并支持宽带应用所需的高数据速率,可利用 76–81 GHz 的毫米波(mmWave)车载雷达频谱。为此,文献中已提出联合雷达-通信系统,使用相同波形与硬件实现两种功能。虽然多用户多输入多输出(MIMO)通信可实现独立数据流以实现高吞吐,MIMO 雷达处理可提供对安全关键系统至关重要的高分辨率成像。然而,采用为通信设计的传统预编码方法会产生方向性波束,在数据流传输过程中损害 MIMO 雷达成像与目标跟踪能力。本文提出一种基于正交频分复用(OFDM)波形的 MIMO 联合车载雷达-通信(JARC)框架。首先,我们展示 MIMO-OFDM 前导码可被用于 MIMO 雷达处理与通信信道估计。然后,我们提出一种最优预编码器设计方法,可在向多个接收机传输独立数据流的同时实现高精度目标跟踪。所提方法为 MIMO JARC 网络提供高分辨率雷达成像与高吞吐能力。最后,我们通过数值仿真评估了所提方法的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.12452,
  title  = {Optimal Precoder Design for MIMO-OFDM-based Joint Automotive Radar-Communication Networks},
  author = {Ceyhun D. Ozkaptan and Eylem Ekici and Chang-Heng Wang and Onur Altintas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.12452},
  year   = {2021}
}