随机 ISAC 信号值得专用预编码
信息论
2024-04-02 v2 信号处理
math.IT
摘要
雷达系统通常采用精心设计的确定性信号进行目标感知，而集成感知与通信（ISAC）系统必须采用随机信号来传递有用信息。本文分析了多天线系统中依赖随机信令的感知与 ISAC 性能。为此，我们定义了一种新的感知性能指标，即遍历线性最小均方误差（ELMMSE），其刻画了在随机 ISAC 信号上平均的估计误差。接着，我们研究了在仅感知场景下最小化 ELMMSE 的数据依赖预编码（DDP）方案，该方案以高实现开销为代价获得优化性能。为降低开销，我们通过随机梯度投影（SGP）提出了另一种数据独立预编码（DIP）方案。此外，我们阐明了仅感知 DDP 与 DIP 预编码器的优化结构。作为进一步步骤，我们将所提 DDP 和 DIP 方法扩展至 ISAC 场景，并通过定制的基于罚函数的交替优化算法求解。数值结果表明，所提 DDP 和 DIP 方法相比将信号样本协方差矩阵视为确定性的传统 ISAC 信令方案获得了显著性能增益，这证明随机 ISAC 信号值得专用的预编码设计。
引用
@article{arxiv.2311.01822,
title = {Random ISAC Signals Deserve Dedicated Precoding},
author = {Shihang Lu and Fan Liu and Fuwang Dong and Yifeng Xiong and Jie Xu and Ya-Feng Liu and Shi Jin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.01822},
year = {2024}
}
备注
15 pages, 12 figures