面向集成感知与通信的鲁棒波形设计

集成感知与通信（ISAC）实现了硬件、资源（如频谱）和波形的共享，正成为下一代通信系统的关键特征。本文研究了当底层真实通信信道未知时ISAC系统的性能表征与波形设计。在标称通信信道存在不确定性的情况下，感知与通信性能的标称帕累托前沿无法代表实际运行ISAC系统的真实性能权衡。因此，本文刻画了考虑通信信道不确定性的鲁棒（即保守）帕累托前沿。具体而言，研究了真实（但未知）帕累托前沿的下界，从技术上讲是通过研究鲁棒波形设计问题，即在最坏情况信道下寻找最优波形。本文所考察的鲁棒波形设计问题被证明是非凸且高维的，无法用现有优化技术求解。为此，我们提出了一种计算高效的求解框架来近似求解它们。仿真结果表明，通过求解鲁棒波形设计问题，可获得真实但未知帕累托前沿的下界，该下界刻画了通信信道不确定性下的感知-通信性能权衡。