部分 CSIT 下多天线联合雷达通信的速率分割多址接入：预编码器优化与链路级仿真
信号处理
2022-01-27 v1
摘要
双功能雷达通信（DFRC）系统已被研究以管理雷达与通信系统间的系统间干扰。然而，文献中的研究常假设 DFRC 在发射端拥有完美的信道状态信息（CSIT），由于实际部署中不可避免的 CSIT 误差，这是一个不现实的假设。在本工作中，我们旨在部分 CSIT 的实际假设下设计 DFRC 系统。为此，所提出的 DFRC 将多输入多输出（MIMO）雷达的能力与速率分割多址接入（RSMA）相结合。RSMA 是一种基于线性预编码速率分割（RS）的强大下行链路通信方案，其部分解码多用户干扰（MUI）并部分将其视为噪声，且天生对部分 CSIT 具有鲁棒性。利用 RSMA，在部分 CSIT 存在的情况下优化 DFRC 预编码器，以在服务质量管理（QoS）约束下同时最大化平均加权和速率（AWSR）并最小化 DFRC 波束方向图相对于理想 MIMO 雷达波束方向图的均方误差（MSE）。仿真结果表明，基于 RSMA 的 DFRC 大幅优于基于其他常用策略（如空分多址（SDMA）和非正交多址（NOMA））的 DFRC。具体而言，基于 RSMA 的 DFRC 所独有的公共流允许灵活的速率划分，以在部分 CSIT 下保证用户速率公平性，同时也是生成用于有效雷达感知的定向波束方向图的主要贡献者。然后通过链路级仿真（LLS）进一步评估 DFRC 的实际性能，以考虑有限长度体制下的编码与调制效应以及由移动性和延迟引起的信道老化，其中 RSMA 的优越性再次得到证实。
引用
@article{arxiv.2201.10621,
title = {Rate-Splitting Multiple Access for Multi-Antenna Joint Radar and Communications with Partial CSIT: Precoder Optimization and Link-Level Simulations},
author = {Rafael Cerna Loli and Onur Dizdar and Bruno Clerckx},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.10621},
year = {2022}
}