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面向低空无线网络的无人机启用型 ISAC 系统中的流动天线

信息论 2026-03-20 v2 信号处理 math.IT

摘要

无人机(UAV)启用型集成感知与通信 (ISAC) 被视为下一代无线系统的关键使能技术。然而,传统固定位置天线限制了无人机充分发挥其内在潜力的能力。为克服这一限制,我们提出一种采用流动天线(Fluid Antennas,FA)的无人机启用型 ISAC 框架,其中天线元素的可移动性引入额外的空间自由度,以同时提升通信与感知性能。我们构建一个多目标优化问题,旨在最大化多个用户的通信速率,同时最小化单个目标角度估计的克拉默-罗比下界(Cram\'er-Rao bound,CRB)。由于 FA 位置更新频率过高可能导致响应延迟,本文构建一个三层次优化框架,联合优化发射波束成形、FA 位置以及无人机轨迹。为解决问题的非凸性,本文开发基于交替优化的算法以获得次优解。数值结果表明,所提方案显著优于各种基准方案,验证了将 FA 技术集成到无人机启用型 ISAC 系统中的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.21105,
  title  = {UAV-Enabled ISAC with Fluid Antennas for Low-Altitude Wireless Networks},
  author = {Wenchao Liu and Xuhui Zhang and Jinke Ren and Weijie Yuan and Changsheng You and Shuangyang Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.21105},
  year   = {2026}
}