Consejo: este artículo es principalmente para aprender la derivación de fórmulas de algunos de los estilos de lenguaje.
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prefacio
Diseño conjunto de forma de onda de transmisión y formación de haz pasivo del sistema DFRC de doble función de comunicación por radar (DFRC) asistido por RIS y procesamiento adaptativo espacio-temporal (STAP).
1. Resumen
可重构智能曲面(RIS)技术是6G网络中一种极具发展前景的技术，它能够灵活地创造良好的传播环境，提高无线通信的容量和覆盖范围。 本文研究了双功能雷达通信(DFRC)系统在提高雷达传感和通信功能方面的潜力。 特别地，我们考虑了一种RIS辅助的DFRC系统，其中多天线基站(BS)使用相同的硬件平台同时执行多输入多输出(MIMO)雷达传感和多用户多输入单输出（MU-MISO）通信。 我们的目标是联合设计RIS的双功能发射波形和无源波束形成，以最大限度地利用空时自适应处理(STAP)实现雷达输出信干噪比(SINR),同时满足通信服务质量（QoS）要求，即发射波形的常数模约束和RIS反射系数的单位模约束。 针对复杂的非凸优化问题，提出了一种基于乘子交替方向法(ADMM)和最优-最小化(MM)的算法框架。 仿真结果验证了RIS-AssistedDRFC方案的先进性和基于ADMM-MM的联合发射波形和无源波束形成设计算法的有效性。
contribución principal
- Integramos un RIS en un sistema DFRC para lograr posibles mejoras de rendimiento aprovechando la capacidad del RIS para manipular el entorno de radio. Para el considerado novedoso sistema DFRC asistido por RIS, presentamos un modelo de señal integral para funciones de radar y comunicación, y luego introducimos tres métricas prácticas para evaluar la QoS de comunicación MU-MISO.
- Para maximizar la relación señal-ruido de interferencia (SINR) de la salida del radar y cumplir con los requisitos de QoS de comunicación al mismo tiempo, diseñamos cualquiera de los tres indicadores de forma de onda de transmisión, filtro de recepción y formación de haz pasivo. (es decir, el coeficiente de reflexión RIS), es decir, restricciones de módulo constante para la forma de onda transmitida y restricciones de modo unitario para el coeficiente de reflexión RIS. Para resolver este complejo problema no convexo, se adoptan los métodos del método de multiplicadores de dirección alternativa (ADMM) y de minimización óptima (MM), que se transforman en varios subproblemas y se proponen los algoritmos correspondientes.
- Los estudios de simulación muestran que el despliegue de OFRIS puede mejorar significativamente el rendimiento del radar, especialmente para los sistemas DFRC donde existe un canal directo débil entre la estación base y el objetivo. Además, el algoritmo de diseño propuesto puede lograr una QoS de comunicación satisfactoria a costa de una pérdida de rendimiento del radar de aproximadamente 0,5 dB en comparación con los sistemas de radar puros.
modelo de sistema
Consideramos un sistema FRC de banda estrecha ubicado en el mismo lugar asistido por ARIS, como se muestra en la Fig. 1, donde una BS está equipada con M antenas de transmisión/recepción dispuestas en una matriz lineal uniforme. BS realiza funciones de radar y comunicación con la ayuda de N-ary RIS. Específicamente, RIS ayuda a la BS a detectar objetivos en presencia de Q retornos de desorden y transmite simultáneamente diferentes símbolos a K usuarios de una sola antena. Utilizando técnicas avanzadas de supresión de autointerferencias [46], asumimos que las antenas de transmisión y recepción de la estación base funcionan simultáneamente con una perfecta supresión de autointerferencias. Para obtener un rendimiento satisfactorio en la detección de objetos en condiciones de fuerte desorden relacionado con la señal en un amplio rango y dominio de ángulo, la estación base explota todos los DOF disponibles en los dominios espacial y temporal utilizando la tecnología STAP. Es decir, BS utiliza STAP para optimizar las formas de onda de transmisión espacio-temporales no lineales y recibir filtros para proporcionar un mejor rendimiento de detección de objetivos. Los lectores pueden consultar [39]-[41] para obtener más detalles sobre la técnica STAP. Al mismo tiempo, la misma forma de onda de transmisión transporta diferentes símbolos de información para controlar la interferencia de múltiples usuarios a nivel de símbolo y mejorar la QoS de la comunicación.
Resumen de expresiones del lenguaje común.
En (X), los vectores 公式 y 公式 indican respectivamente los canales entre la BS y el objetivo y entre el RIS y el objetivo, que generalmente están en la línea de visión (LoS) en el campo del radar y están determinados por el alcance. -posición angular.
La matriz 公式 Representa/denota/es XXXXXXX (el canal intermedio).
La matriz de reflexión RIS está definida por 公式