具有发射协方差约束的联合 MIMO 雷达与多用户通信的发射设计
信号处理
2021-09-07 v1 信息论
math.IT
摘要
本文考虑设计一个多输入多输出（MIMO）发射机，其同时作为 MIMO 雷达与用于下行多用户通信的基站。除功率约束外，我们要求发射波形的协方差等于给定的 MIMO 雷达最优协方差，以保证雷达性能。在此约束下，我们通过凸优化建模并求解了多用户发射波束赋形的信干噪比（SINR）均衡问题。考虑到该约束下干扰无法被完全消除，我们引入脏纸编码（DPC）进一步消除干扰，并建立了 DPC 体制下的 SINR 均衡与和速率最大化问题。尽管这两个问题均非凸，我们证明可借助拉格朗日与下行-上行对偶性将其重构为凸优化问题。此外，我们提出了基于梯度投影的算法，以求解 SINR 均衡等效对偶问题，涵盖发射波束赋形与 DPC 两种体制。仿真结果表明 DPC 相较发射波束赋形有显著性能提升，并表明通信发射机的自由度受限于该协方差的秩。
引用
@article{arxiv.2109.00779,
title = {Transmit Design for Joint MIMO Radar and Multiuser Communications with Transmit Covariance Constraint},
author = {Xiang Liu and Tianyao Huang and Yimin Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.00779},
year = {2021}
}