Simultaneous Multi-Beam Radar with Full Range Resolution exploiting Space-Code Beamforming
本文提出一种利用space-code beamforming技术的全数字频域雷达架构，解决了传统单站雷达远距离探测与近距离广域监视的权衡问题，实现了全距离分辨率的同步多波束覆盖。
2025-05-02 eess.SP
Hybrid Beamforming With Sub-arrayed MIMO Radar: Enabling Joint Sensing and Communication at mmWave Band
本文提出了一种将混合波束形成技术与子阵列MIMO雷达技术相结合的毫米波（mmWave）波段双功能雷达通信（DFRC）系统波束形成设计方法。我们假设基站（BS）服务于位于非视距（NLoS）信道中的用户设备（UE），该用户设备同时主动检测位于视距（LoS）信道中的多个目标。给定最优通信波束形成器和期望的雷达波束方向图，在非凸恒模（CM）和功率约束下，设计模拟和数字波束形成器，使得通信和雷达波束形成误差的加权和最小。该优化问题可分解为三个子问题，并采用交替极小化方法求解。数值仿真验证了所提出的波束成形设计的可行性，并表明我们的方法提供了一个有利的性能之间的权衡传感和通信。
2018-10-24 eess.SP
Robust Transceiver Design for RIS Enhanced Dual-Functional Radar-Communication with Movable Antenna
National Key Laboratory of Wireless Communications, University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学无线通信国家重点实验室）；School of Information Science and Engineering, Shandong University（山东大学信息科学与工程学院）；China Mobile Research Institute（中国移动研究院）
本文提出了一种基于可移动天线和RIS的双功能雷达-通信系统稳健收发机设计方法，旨在提升雷达信号质量与通信性能的平衡。
2026-01-30 eess.SP
Transmit Beamforming Design for Integrated Sensing and Communication Using Transmissive RIS Transceiver
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Dalian University of Technology（大连理工大学）；Jiangnan University（江南大学）
研究基于透射式可重构智能表面收发器的集成感知与通信中发射波束成形设计，结合分数规划与主元最小化框架及乘子交替方向法，提出两种算法，仿真表明算法收敛有效，低复杂度且性能接近基准。
2026-07-21 eess.SP
Flexible Hybrid Beamforming for Spectrally Efficient 6G Joint Radar-Communications
联合雷达通信（JRC）受益于使用相同硬件和射频（RF）频谱资源的雷达和通信操作的多功能性。因此，JRC系统具有非常高的潜力，被采用到第六代（6G）标准。本文设计了一种灵活的多输入多输出（MIMO）联合接收机波束形成器，使频谱效率最大化。实现了混合波束成形，其构成的RF链的数量比发射机天线的数量少。我们共同表达JRC率与通信和雷达实体，包括一个加权因子，它描绘了一个操作的优势。所提出的基于联合SE的方法最佳地选择具有灵活的混合波束成形设计的RF链的数量。此外，当通信操作发生时，所提出的方法考虑了从雷达操作发生的干扰，反之亦然。基于分数规划的选择过程用于灵活的波束成形和RF链的最佳数量，同时考虑每个操作的干扰。仿真结果和不同的基线进行比较，显示所提出的灵活的混合波束形成方法的有效性。
2022-11-15 eess.SP
Radar-assisted Predictive Beamforming for Vehicle-to-Infrastructure Links
在本文中，我们提出了一种雷达辅助的预测波束成形设计的车辆到基础设施（V2I）的通信依赖于联合传感和通信功能在路边单元（RSU）。我们提出了一种新的扩展卡尔曼滤波（EKF）框架来跟踪和预测车辆的运动参数。通过利用RSU的雷达功能，我们表明，通信波束跟踪开销可以大大减少。数值结果表明，所提出的雷达辅助的方法显着优于通信只基于反馈的技术在角度跟踪和下行链路通信。
2020-04-14 eess.SP
Learning to Select for MIMO Radar based on Hybrid Analog-Digital Beamforming
在本文中，我们提出了一个能量有效的雷达波束方向图设计框架的毫米波（毫米波）大规模多输入多输出（mMIMO）系统，配备了混合模拟数字（HAD）波束形成结构。为了降低mMIMO系统的功耗和硬件成本，我们采用机器学习方法来合成基于少量RF链和天线的探测波束图。通过利用softmax神经网络的组合，所提出的解决方案能够实现具有高精度的期望波束图。
2021-06-10 eess.SP
Robust Integrated Sensing and Communication Beamforming for Dual-functional Radar and Communications: Method and Insights
本文提出了一种新的稳健波束形成设计方法，用于通感一体化（ISAC）背景下的双功能雷达和通信（DFRC）基站（BS）。该架构旨在用于具有不完善的信道状态信息（CSI）的情况。我们建议的方法演示了几个权衡联合雷达通信部署。由于设计的DFRC性质，波束形成器可以同时指向预期目标，同时优化通信服务质量。我们揭示了一些见解，关于封闭形式的表达式，以及所提出的波束形成器的最优性。最后，仿真结果验证了所提出的ISAC波束形成器的有效性。
2023-03-14 eess.SP
On Outage-based Beamforming Design for Dual-Functional Radar-Communication 6G Systems
本文研究和推导了双功能雷达通信（DFRC）多输入多输出系统中的波束形成设计。我们集中在一个场景，其中DFRC基站与下行链路通信用户进行通信，与不完善的信道状态信息知识，并执行目标检测，所有通过相同的发送信号。通过仔细的放松程序，我们到达一个合适的和新颖的优化问题，最大化的Bartlett意义上的雷达输出功率，概率中断信号干扰噪声比的约束下。理论分析证明了问题的放松版本给出的解决方案的最优性，以及在某些情况下的封闭形式的解决方案。最后，通过数值仿真证明了所提出的波束形成设计的性能和权衡。
2023-01-05 eess.SP
Joint Transceiver and Group Index Modulation Design for Wideband Integrated Sensing and Communications Under Beam Squint
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））
针对宽带集成感知与通信中的波束斜视问题，提出联合收发机波束成形与组索引调制设计，通过交替优化最大化加权最坏情况通信与感知距离，降低高信噪比下误码率并改善通信-感知权衡。
2026-09-29 eess.SP
Analytical Performance Evaluation of Beamforming Under Transceivers Hardware Imperfections
在本文中，我们提供的数学框架来评估和量化的无线系统的性能，采用波束成形，在基站和用户设备的硬件缺陷的存在下。更详细地说，通过采取宏观的联合影响的硬件缺陷，我们介绍了一个通用模型，占收发器损伤波束成形传输。为了评估它们的影响，我们提出了新的封闭形式的中断概率和上限的表征系统的容量的表达式。我们的分析表明，不完美的水平可以显着约束遍历能力。因此，在评估和设计波束成形系统时，将它们考虑在内是很重要的。
2019-10-12 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Radar-Communication-Based Bayesian Predictive Beamforming for Vehicular Networks
在本文中，我们开发了一种预测波束形成方案的基础上的双功能雷达通信（DFRC）技术，其中路边的单位估计的运动参数的车辆利用DFRC信号的回波。与传统的基于反馈的波束跟踪方法相比，该方法可以减少信令开销，提高跟踪性能。提出了一种新的消息传递算法，该算法通过最大后验估计获得了接近最优的性能。仿真结果表明了所提出的DFRC方案的有效性。
2020-04-26 eess.SP
Full-Duplex ISAC-Enabled D2D Underlaid Cellular Networks: Joint Transceiver Beamforming and Power Allocation
研究全双工ISAC的D2D底层蜂窝网络，提出联合波束成形与功率分配方案，通过SCA迭代算法解决非凸和速率最大化问题，有效提升了通信与感知性能。
2024-08-22 eess.SP
Manifold Optimization Methods for Hybrid beamforming in mmWave Dual-Function Radar-Communication System
作为一种低成本的替代方案，模拟和数字混合波束形成结构是一种很有前途的毫米波系统方案。针对毫米波双功能雷达通信（DFRC）系统，研究了部分连接和全连接两种混合波束形成结构，其中发射端与下行用户通信，同时检测雷达目标。在恒模和功率约束下，通过最小化雷达和通信性能的加权和来表达优化问题。针对这两个结果问题所导致的非凸性，提出了有效的黎曼优化算法.针对全连通结构，提出了一种基于交替方向乘子法（ADMM）的流形算法.而对于部分连通结构，提出了一种低复杂度的黎曼积流形信赖域（RPM-TR）算法来逼近近似最优解. 数值仿真表明了本文方法的有效性.
2022-09-04 eess.SP
Joint Active and Passive Beamforming for IRS-Assisted Radar
智能反射面（IRS）由于其控制信号传播的能力而被认为是未来无线通信的一种有前途的技术。研究了在杂波环境中部署多个红外辐射源对多个目标进行辅助监视的红外辅助雷达的主被动联合波束形成问题。具体而言，我们的目标是最大限度地提高最小目标照明功率在多个目标位置，通过联合优化的有源波束形成器在雷达发射机和被动相移矩阵在IRS，受杂波功率在每个杂波散射体的上限。由此产生的优化问题是非凸的，并与半定松弛（SDR）的顺序优化过程解决。仿真结果表明，IRS可以帮助创建有效的视线（LOS）路径，从而大大提高了雷达对目标阻塞的鲁棒性。
2021-08-09 eess.SP
Robust ISAC Transceiver Beamforming Design under Low-Resolution AD/DA Converters
针对低分辨率AD/DA转换器的ISAC系统，提出鲁棒波束赋形设计，通过SDR和MM算法最大化雷达SQNR并保障通信SQINR，仿真验证其检测性能优于非鲁棒算法。
2025-07-21 eess.SP
Joint Beamforming Design for Dual-Functional MIMO Radar and Communication Systems Guaranteeing Physical Layer Security
双功能雷达和通信（DFRC）技术构成了一个有前途的下一代无线解决方案，由于其在功耗，物理硬件和频谱利用方面的好处。在本文中，我们提出了复杂的波束成形设计的多用户DFRC系统，另外考虑到物理层安全（PLS）。我们表明，适当设计的雷达波形也可以作为传统的人工噪声设想淹没窃听信道，并获得增加的设计自由度（DoF）。联合波束形成设计被制定为一个非凸优化问题，在雷达发射波束图，通信服务质量（QoS）和PLS水平的冲突的设计目标之间达成令人信服的权衡。然后，我们提出了一种基于半定松弛（SDR）的算法和一个降低复杂度的版本来解决非凸性，其中的全局最优解被发现。此外，一个鲁棒的波束形成方法也考虑到现实的不完美的信道状态信息（CSI）的知识。最后，仿真结果证实了我们的理论结果和所提出的方法的优越性。
2023-01-01 eess.SP
Joint Transmit Beamforming for Multiuser MIMO Communication and MIMO Radar
未来的无线通信系统期望探索雷达系统通常使用的频谱带，以便克服传统通信带的频谱拥塞。由于在许多应用中，雷达和通信共享同一平台，因此可以通过联合设计作为双功能雷达通信系统来促进频谱共享。针对多输入多输出（MIMO）雷达和多用户MIMO通信发射机共享频谱和天线阵列的情况，提出了一种联合发射波束形成模型。提出的双功能系统发射独立的雷达波形和通信符号的加权和，形成多个波束分别朝向雷达目标和通信接收机。加权系数的设计被配制成一个优化问题，其目标是MIMO雷达发射波束形成的性能，同时保证在每个通信用户的信号干扰噪声比（SINR）高于给定的阈值。尽管所提出的优化问题的非凸性，它可以放松到一个凸的，可以在多项式时间内解决，我们证明了松弛是紧的。然后，我们提出了一种降低复杂度的设计，基于迫零的用户间干扰和雷达干扰。与以前的作品，它专注于通信符号的传输，合成雷达发射波束方向图，我们的方法提供了更多的自由度MIMO雷达，从而能够获得改进的雷达性能，在我们的仿真研究中证明。此外，所提出的双功能方案接近仅雷达方案的雷达性能，即，在合理的通信质量约束下，无需频谱共享。
2020-02-02 eess.SP
An On-Chip Ultra-wideband Antenna with Area-Bandwidth Optimization for Sub-Terahertz Transceivers and Radars
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
本文提出了一种290GHz片上超宽带天线，通过双槽结构实现高效率和宽阻抗带宽，适用于亚太赫兹收发器和雷达应用。
2025-03-05 eess.SP physics.class-ph
Interference Management in MIMO-ISAC Systems: A Transceiver Design Approach
针对MIMO-ISAC系统中感知与通信共存带来的严重干扰问题，本文提出发射波束成形与接收滤波器联合优化框架，通过二次变换和协方差矩阵锥化算法最大化信杂噪比，提升收发机设计鲁棒性。
2024-07-07 eess.SP
Achieving Full Grating-Lobe-Free Field-of-View with Low-Complexity Co-prime Photonic Beamforming Transceivers
集成的光子有源波束形成可以显著降低用于LiDAR和医学成像应用的相干成像器的尺寸和成本。在当前的架构中，光子和电子电路的复杂性随着期望的成像分辨率而线性增加。我们提出了一种新的光子收发器架构的基础上互质采样技术，打破了这种权衡，并实现了完整的（辐射元件有限）的视场（FOV）的二维孔径与单频激光。仅使用N阶辐射元件，该架构实现了与具有半波长间隔的N平方阶元件的收发器等效的波束宽度和旁瓣电平（SLL）性能。此外，我们采用脉冲幅度调制（PAM）行-列驱动方法，以减少所需的电子驱动器的数量为这个架构从N的顺序到N的平方根的顺序。使用两个64元件孔径（一个用于发射，一个用于接收）的这种架构的硅光子实现仅需要34个PAM电驱动器，并且实现了具有1026个总可分辨点的-11.3dB的收发器SLL，以及在23 X 16.3度FOV内的0.6度波束宽度。
2021-08-17 eess.SP physics.optics
Beamforming Optimization for IRS-Aided Communications with Transceiver Hardware Impairments
在本文中，我们专注于智能反射面（IRS）辅助多天线通信与收发器的硬件损伤，在实践中遇到的。特别是，我们的目标是最大限度地提高接收到的信号噪声比（SNR）考虑到硬件损伤的影响，其中源发射波束成形和IRS反射波束成形联合设计下提出的优化框架。为了规避非凸性的制定的设计问题，我们首先推导出一个封闭形式的最优解的源发射波束成形。然后，针对IRS反射波束形成的优化问题，通过求解一个凸问题，得到了最优目标值的上界。提出了一种低复杂度的最小化-最大化（MM）算法来逼近上界。仿真结果表明，与传统的SNR最大化方案相比，该波束形成方案对硬件损伤具有更强的鲁棒性。此外，与没有部署IRS的情况相比，通过合并硬件损伤带来的性能增益对于IRS辅助通信更加明显。
2020-10-21 cs.IT eess.SP math.IT
Radar-assisted Predictive Beamforming for Vehicular Links: Communication Served by Sensing
在未来的车载网络中，传感和通信功能将交织在一起。在本文中，我们研究了雷达辅助的预测波束形成设计的车辆到基础设施（V2I）通信，利用双功能雷达通信（DFRC）技术。为了实现联合传感和通信功能的路边单元（RSU），我们提出了一种新的扩展卡尔曼滤波（EKF）框架来跟踪和预测每辆车的运动参数。通过利用RSU的雷达功能，我们表明，通信波束跟踪开销可以大大减少。为了在保证下行通信和速率的同时提高感知精度，我们进一步提出了一种多车辆的功率分配方案。数值结果表明，所提出的DFRC波束跟踪方法的跟踪性能显着优于通信的反馈为基础的技术。此外，所设计的功率分配方法是能够实现一个良好的性能之间的权衡感测和通信。
2020-01-25 eess.SP
Joint Secure Communication and Radar Beamforming: A Secrecy-Estimation Rate-Based Design
本文研究了双功能雷达通信系统中的发射波束形成问题，其中一个DFRC发射机同时与一个通信用户通信，并检测具有相同波形的恶意目标。由于波形中嵌入了信息，因此信息有被目标截获的风险。为了解决这个问题，物理层安全技术被利用。分别以保密率和估计率作为通信和雷达的性能指标，提出了三种保密率最大化（SRM）问题，包括有噪声和无噪声的SRM，以及鲁棒SRM。对于SRM波束形成，我们证明了最佳波束形成器可以计算在封闭的形式。对于AN辅助的SRM，通过利用交替优化，针对波束形成器和AN协方差矩阵获得类似的封闭形式的解决方案。最后，在目标到达波达方向上基于矩的随机相位误差模型的前提下，考虑了目标的不理想CSI。仿真结果证明了所提出的设计的有效性和鲁棒性。
2022-11-23 eess.SP
Switch-based Hybrid Beamforming Transceiver Design for Wideband Communications with Beam Squint
针对宽带大规模MIMO系统中的波束偏斜问题，本文提出基于开关的混合波束成形（SW-HBF）收发机设计，通过结合禁忌搜索和投影梯度上升的PGA-TS算法最大化频谱效率，仿真证明其在太赫兹通信系统的SE和能效上均优于基于移相器的架构。
2024-09-26 eess.SP
Dynamic Hybrid Beamforming Design for Dual-Function Radar-Communication Systems
本文研究DFRC系统的动态混合波束成形，采用动态子阵列和双移相器架构，提出基于majorization-minimization的交替优化算法，在满足通信QoS、发射功率等约束下最大化雷达互信息。
2023-09-14 eess.SP
A Reconfigurable Subarray Architecture and Hybrid Beamforming for Millimeter-Wave Dual-Function-Radar-Communication Systems
本文提出一种用于毫米波DFRC系统的可重构子阵列架构，通过联合优化混合波束成形以最大化通信和速率并保证雷达感知性能，仿真显示其能效相比现有架构显著提升。
2024-04-24 eess.SP
Joint Transceiver Beamforming and Reflecting Design for Active RIS-Aided ISAC Systems
通感一体化（Integrated Sensing and Communication，ISAC）技术在完全共享的平台上同时实现雷达探测和用户通信功能，在节省硬件和频谱资源方面具有巨大潜力。在ISAC系统中采用可重构智能表面（RIS）可以提供一条虚拟视线路径来克服阻塞问题，并引入新的自由度（DoF）来进一步提高系统性能。然而，无源RIS的乘性衰落效应限制了其在无直接链路情况下的应用，这促进了有源RIS的发展。在本文中，我们考虑一个积极的RIS辅助ISAC系统，旨在联合设计的发射波束形成器，积极的RIS反射和雷达接收滤波器，以最大限度地提高雷达输出信噪比（SNR），同时保证预定义的信号干扰加噪声比（SINR）的通信用户。为了解决这个非凸问题，一个有效的算法开发利用块坐标下降（BCD），Dinkelbach的变换和优化最小化（MM）的技术。仿真结果验证了在ISAC系统中部署有源RIS的显著进步，与无源RIS辅助的ISAC系统相比，它可以实现高达32 dB的雷达信噪比增强。
2023-02-21 eess.SP
Dual-Function Radar-Communication Beamforming with Outage Probability Metric
针对双功能雷达通信系统，提出基于中断概率度量的波束成形方法，分别优化雷达与通信性能，利用中心极限定理和半定松弛求解随机非凸问题。
2025-08-06 eess.SP
Joint Secure Transmit Beamforming Designs for Integrated Sensing and Communication Systems
通感一体化（Integrated Sensing and Communication，ISAC）技术是一种新兴的、有前途的技术，它允许单个雷达和通信系统共享相同的频谱带，以缓解频谱拥塞问题。在本文中，我们研究如何利用强雷达信号的固有干扰，以确保所考虑的多用户多输入单输出（MU-MISO）通信和多输入多输出（MIMO）雷达共存系统的物理层安全（PLS）。特别地，在已知窃听者的信道状态信息（CSI）的情况下，提出了通信系统和雷达系统的发射波束形成器的联合设计方法，以最小化多个合法用户的最大窃听信干噪比（SINR），同时保证合法传输的通信服务质量（QoS）、雷达检测性能的要求以及雷达和通信系统两者的发射功率约束。当窃听者的CSI不可用时，我们提出了一种联合人工噪声（AN）辅助发射波束形成设计方案，该方案利用剩余可用功率来生成AN，以破坏恶意接收，同时满足合法传输和雷达目标检测的要求。大量的仿真验证了所提出的联合波束成形设计的ISAC系统的安全传输和所开发的算法的有效性的优势。
2022-12-01 eess.SP
Enhancing Physical Layer Security in Dual-Function Radar-Communication Systems with Hybrid Beamforming Architecture
本文针对混合波束成形双功能雷达通信系统，提出引入集成感知与安全符号的新型HBF架构，并通过交替优化联合设计收发波束成形器，在保证雷达性能的同时增强物理层安全。
2024-08-31 eess.SP
A Joint Beamforming Design and Integrated CPM-LFM Signal for Dual-functional Radar-communication Systems
双功能雷达通信（DFRC）系统是一种很有吸引力的技术，它可以通过一个统一的硬件平台实时地支持无线通信和雷达。考虑到多波束的特点，基于所设计的双模的结构，提出了一种综合使用连续相位调制（CPM）和线性频率调制（LFM）信号的多波束预编码方案，同时支持多用户传输和目标检测。与通信速率的概念相似，本文定义了雷达速率，以统一DFRC系统。然后，将包括通信速率和雷达速率的最大和速率设置为目标函数。考虑到最优问题的非凸性，将最优问题分为两个子问题，一个是用户选择问题，另一个是联合波束形成和功率分配问题。针对前一个问题，提出了一种连续最大迭代（SMI）算法，该算法能够在总速率和复杂度之间取得较好的性能平衡;针对后一个优化问题，提出了最大最小拉格朗日乘子（MMLM）迭代算法。此外，我们推导了该系统的频谱特性，误比特率（BER）和模糊函数（AF）。仿真结果表明，我们提出的系统可以提供赞赏的和速率比经典的计划，验证了所提出的系统的效率。
2021-12-18 eess.SP
Movable Antenna Enhanced Covert Dual-Functional Radar-Communication: Joint Beamforming and Antenna Position Optimization
UESTC（电子科技大学）；Shandong University（山东大学）；NYU Tandon School of Engineering（纽约大学坦登工程学院）；Concordia University（康考迪亚大学）
研究移动天线增强的隐蔽双功能雷达通信系统，通过联合优化发射波束成形向量、接收滤波器和天线位置，在满足雷达信噪比和传输隐蔽性约束下最大化可达和速率，利用多种技术求解，提升了隐蔽和速率并平衡了通信与雷达性能。
2026-07-08 eess.SP
Beamforming and Filter Design for Bistatic ISAC under Known and Unknown Transmit Symbols
Center for Wireless Communications, University of Oulu（奥卢大学无线通信中心）
该研究针对多用户双基地ISAC系统，在发射符号已知和未知两种场景下，分别采用FP-SCA迭代设计与AO方法，联合优化波束成形和雷达接收滤波器，可在通信约束下提升雷达性能。
2026-08-18 eess.SP
A Deep-NN Beamforming Approach for Dual Function Radar-Communication THz UAV
提出一种基于双DNN的预测性波束成形框架，联合优化无人机发射波束成形与地面基站关联，在保证高感知精度的同时提升通信性能，并显著降低计算时间。
2024-05-27 eess.SP
Full Duplex Hybrid A/D Beamforming with Reduced Complexity Multi-Tap Analog Cancellation
虽然全双工多输入多输出（MIMO）设计中的模拟自干扰消除器的硬件复杂度不一定随收发器天线的数量而缩放，但是在具有数百个天线元件的大规模MIMO系统中利用模拟消除的益处仍然是相当不切实际的。混合模拟和数字（A/D）波束成形架构最近被认为是用于实现具有非常大数量的天线元件但具有少得多数量的射频（RF）链的大规模MIMO收发器的候选技术。在本文中，我们提出了一种新的架构，全双工混合A/D波束成形收发器，包括多抽头模拟消除与减少的抽头和简单的多路复用器之间的收发器RF链的有效信号路由的数量。利用建议的收发器架构，我们提出了一个联合设计的模拟消除和A/D波束成形的目标，以最大限度地提高可实现的全双工速率性能。代表性的毫米波仿真结果证明了所提出的架构和算法框架的有效性，用于实现具有降低的复杂度的模拟自干扰消除的同时上行链路和下行链路通信。
2020-05-04 cs.IT eess.SP math.IT
Hybrid Beamforming in mmWave Dual-Function Radar-Communication Systems: Models, Technologies, and Challenges
本文综述毫米波DFRC系统中的混合波束成形技术，梳理系统模型、接收模式、优化设计方法与初步结果，并指出结合可重构智能表面等未来方向。
2024-03-04 eess.SP
Bayesian Predictive Beamforming for Vehicular Networks: A Low-overhead Joint Radar-Communication Approach
双功能雷达通信（DFRC）系统的发展，车辆定位和跟踪可以与车辆通信相结合，将导致更有效的未来车辆网络。在本文中，我们开发了一种预测波束形成方案的DFRC系统的背景下。我们考虑一个系统模型，其中路边单元估计和预测的DFRC信号的回波的基础上的车辆的运动参数。与传统的基于反馈的波束跟踪方法相比，该方法可以减少信令开销，提高精度。为了实时准确地估计车辆运动参数，提出了一种基于因子图的消息传递算法，该算法能获得最大后验概率估计的近优解。然后，基于预测的角度来设计波束形成器，以建立通信链路。通过适当的近似，因子图上的所有信息都可以以封闭形式导出，从而降低了复杂度。仿真结果表明，所提出的DFRC的波束形成方案是优于基于反馈的方法在估计和通信性能。此外，所提出的消息传递算法实现了类似的性能的高复杂度的基于粒子的方法。
2020-05-15 eess.SP
Passive Beamforming For Practical RIS-Assisted Communication Systems With Non-Ideal Hardware
本文针对非理想硬件条件下的RIS辅助通信系统，联合考虑收发机损伤与实际相移模型，利用二次变换、惩罚方法和凸差规划重新设计无源波束赋形，提出一种具有闭式解的高效算法并验证其性能优势。
2024-01-15 eess.SP
Beamforming Design for Integrated Sensing and Wireless Power Transfer Systems
这封信提出了集成传感和无线功率传输（ISWPT）的新概念，将雷达传感和无线功率传输功能集成到一个硬件平台中。ISWPT从集成操作中提供了几个好处，例如系统大小，硬件成本，功耗和频谱节省，这被设想为促进未来的6G无线网络。作为初步研究，我们的目标是通过优化发射波束成形向量来表征雷达感测和无线功率传输之间的基本权衡。我们首先提出一个半定松弛的方法来解决相应的优化问题的全局最优，然后提供一个低复杂度的次优解。最后，数值结果验证了我们提出的解决方案的有效性，也显示了雷达传感和无线功率传输之间的权衡。
2022-10-28 eess.SP
STAR-RIS Transceivers: Integrated Sensing and Communication with Pulsed Signals
University of Cassino and Southern Lazio（卡西诺及南拉齐奥大学）；European University of Technology EUt+（欧洲理工大学）；National Inter-University Consortium for Telecommunications（国家大学间电信联盟）
本研究提出一种利用脉冲信号实现集成感知与通信的STAR-RIS收发器，通过空间和时间调制提升目标识别与通信效率。
2025-07-03 eess.SP
Double-Phase-Shifter based Hybrid Beamforming for mmWave DFRC in the Presence of Extended Target and Clutters
在毫米波（mmWave）双功能雷达通信（DFRC）系统中，混合波束形成（HBF）被认为是利用有限数量的射频链的有前途的技术。针对扩展目标和杂波环境下的多输入多输出（MIMO）DFRC系统，提出了一种基于子阵连接结构的HBF设计方法。在该HBF中，嵌入了双移相器（DPS）结构，以进一步增加设计灵活性。我们推导出的通信频谱效率（SE）和雷达信号与干扰加噪声比（SINR）相对于发射HBF和雷达接收机，并制定HBF的设计问题作为SE最大化受到雷达SINR和功率约束。为了解决非凸问题，提出了联合混合波束形成和雷达接收机优化（THEREON），其中雷达接收机通过广义特征值分解进行优化，并使用乘法器的共识交替方向法（共识ADMM）以低复杂度以并行方式更新发射HBF。此外，我们提出的方法扩展到多用户多输入单输出（MU-MISO）的情况。数值模拟表明，该算法的有效性，并表明该解决方案提供了一个很好的折衷之间的移相器的数量和性能增益的DPS HBF。
2022-11-04 eess.SP
Scaling Wideband Massive MIMO Radar via Beamspace Dimension Reduction
本文提出基于波束空间降维的加窗MVDR波束成形架构，利用空间FFT将复杂度从O(N^3)降至O(NlogN)，在DARPA SOAP宽带雷达数据上实现与全维度基准相当的检测性能，同时大幅降低计算与训练开销。
2025-08-15 eess.SP
Millimeter Wave Frontend for Integrated Sensing and Communication System Transceiver on Edge
ECE Dept., IIIT-Delhi, India（德里印度信息技术研究所电子与计算机工程系）
本文提出了一种基于IEEE 802.11ad的ISAC基站收发机原型，通过集成边缘数字基带硬件前端和Simulink MFE，实现高效毫米波通信与雷达功能的协同优化。
2026-03-07 eess.SP
Joint Beamforming Design for Double Active RIS-assisted Radar-Communication Coexistence Systems
针对雷达-通信共存系统中无源RIS乘性衰落限制性能的问题，提出双主动RIS辅助系统，通过PDD与BCD联合优化波束成形与反射系数，在满足雷达约束下最大化通信速率，仿真验证其优于单主动和双无源方案。
2024-02-07 eess.SP
Equipping Millimeter-Wave Full-Duplex with Analog Self-Interference Cancellation
最近已经有关于使用毫米波（mmWave）收发器实现带内全双工操作的工作。这些工作仅仅基于经由多输入多输出（MIMO）预编码和组合在收发器的发射器和接收器之间创建足够的隔离。在这项工作中，我们建议补充这些波束成形策略与模拟自干扰消除（A-SIC）。通过利用A-SIC，自干扰的一部分被消除而不需要波束成形，从而允许在服务用户时使用更优化的波束成形策略。我们使用模拟来证明，即使有限分辨率的A-SIC解决方案，有显着的收益，在总和频谱效率。利用单个比特的A-SIC分辨率，存在对仅波束成形设计的改进。在8位A-SIC分辨率下，我们的设计几乎接近理想的全双工操作。据我们所知，这是第一个将波束成形和A-SIC相结合以实现带内同时发送和接收的毫米波全双工设计。
2020-02-06 eess.SP
Relative Entropy-Based Constant-Envelope Beamforming for Target Detection in Large-Scale MIMO Radar With Low-Resoultion ADCs
数模混合架构和低分辨率模数/数模转换器（ADC/DAC）是大规模毫米波（mmWave）系统的两种低成本实现方案。研究了大规模多输入多输出（MIMO）雷达系统的恒包络发射波束形成问题，其中发射阵列采用具有少量射频链的数模混合结构，接收阵列采用具有低分辨率ADC的全数字结构。我们推导出低分辨率ADC下与两个测试假设相关的概率密度函数之间的相对熵。我们制定我们的优化问题，最大化的相对熵，受到恒定的包络和正交约束。为了次优地解决由此产生的问题，一个两阶段的框架。在第一阶段，我们优化的目标和杂波方向的发射功率。在第二阶段，提出了一种基于优化最小化的迭代算法，根据获得的发射功率得到恒定包络波束形成器。具体来说，我们应用一个二次函数作为优化器，从而在每次迭代中得到一个低复杂度的解决方案。此外，为了进一步方便恒包络波束形成器的低成本实现，我们考虑了一比特波束形成器的设计问题，提出了一种基于Nesterov-like梯度法的高效迭代算法来求解该问题，并通过数值仿真验证了所提算法的有效性。
2023-03-06 eess.SP
Multi-Spectrally Constrained Transceiver Design against Signal-Dependent Interference
研究了恒包络发射信号和接收滤波器的联合综合问题，旨在优化雷达在信号相关干扰和频谱密集环境中的性能。为了确保每个通信系统处的期望服务质量（QoS），对由雷达注入到每个许可/共享带宽中的干扰能量进行精确控制。此外，随着上限的最大传输能量，恒定的包络线（任意或离散相位）和相似性的约束，被迫确保与放大器的兼容性工作在饱和状态，并赋予相关的波形特征，分别。为了处理由此产生的NP难设计问题，新的迭代程序（确保收敛性能）的设计，以考虑连续和离散相位约束，利用坐标下降（CD）的框架。两个启发式程序也提出了执行有价值的初始化。数值结果提供评估的有效性，与现有的方法相比，设想的算法。
2021-05-10 eess.SP
Integrated Sensing and Communication Beamforming Design Based on Mutual Information
通感一体化（Integrated Sensing and Communication，ISAC）将雷达传感和通信统一起来，提高了频谱、能量和硬件的利用率。在本文中，我们研究了ISAC波束形成设计在下行链路系统与通信用户和一个点雷达目标被感知。雷达感知的设计准则是目标响应矩阵和回波信号之间的互信息，而单用户传输速率被用作通信的性能度量。两种情况下，没有和有干扰的通信用户进行了调查。分别给出了求解这两个问题的低复杂度封闭解和基于半定松弛法的解。数值结果表明，与基于CVX工具箱的SDR的结果相比，封闭形式的解决方案是紧在可行域。此外，我们表明，SDR方法获得了最佳的解决方案。
2022-11-08 eess.SP
Hybrid Beamforming for Millimeter Wave Full-Duplex under Limited Receive Dynamic Range
针对毫米波全双工通信接收端自干扰饱和问题，提出一种全面考虑多项实际约束的新型MIMO混合波束成形设计，经多场景数值验证有效，可为实际收发机提供设计参考。
2020-12-21 eess.SP
Integrated sensing and full-duplex communication: Joint transceiver beamforming and power allocation
针对具有全双工（FD）感测和半双工（HD）通信的集成感测和通信（ISAC）系统，已经广泛研究了波束成形设计。为了实现更高的频谱效率，在本文中，我们扩展现有的ISAC波束形成设计，考虑FD能力的雷达和通信。具体来说，我们考虑一个ISAC系统，其中基站（BS）执行目标检测，并与多个下行链路用户和上行链路用户重用相同的时间和频率资源进行通信。我们联合优化下行链路双功能发射信号和上行链路接收波束形成器在BS和在上行链路用户的发射功率。该问题被制定为最小化系统的总发射功率，同时保证通信和传感的要求。下行链路和上行链路传输紧密耦合，使得联合优化具有挑战性。为了处理这个问题，我们首先确定接收波束成形器在封闭的形式相对于BS发射波束成形和用户发射功率，然后提出一个迭代的解决方案，其余的问题。我们通过数值计算结果表明，优化的FD通信为基础的ISAC导致功率效率的改善相比，传统的ISAC与HD通信。
2023-02-19 cs.IT eess.SP math.IT
Hybrid Fusion for 802.11ax Wi-Fi-based Passive Radars Exploiting Beamforming Feedbacks
针对802.11ax被动雷达多目标定位，本文融合NDP得到的联合离开角/到达角与BFF推断的视距离开角，并在最大似然框架下推导最优融合规则。
2025-01-10 eess.SP
Covert Beamforming Design for Integrated Radar Sensing and Communication Systems
我们提出了隐蔽波束形成的设计框架，综合雷达传感和通信（IRSC）系统，雷达可以隐蔽地与合法用户的探测波形的覆盖下，而不会被窃听者发现。具体地说，通过联合设计的目标检测波束形成器和通信波束形成器，我们的目标是最大化的雷达检测互信息（MI）（或通信速率）受到隐蔽约束，通信速率约束（或雷达检测MI约束），和总功率约束。对于理想窃听者的信道状态信息（CSI）的情况下，我们转化为一系列的凸子问题的隐蔽波束形成设计问题，利用半定松弛，可以通过二分法搜索方法来解决。考虑到迭代优化的高复杂度，我们进一步提出了一种基于迫零准则的单次迭代隐蔽波束形成器设计方案。对于不完美窃听者的CSI场景，我们开发了一种松弛和限制的方法来解决鲁棒隐蔽波束形成设计问题。仿真结果表明，所提出的隐蔽波束形成方案的有效性，完美和不完美的CSI场景。
2022-08-11 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Transmit and Receive Beamforming Design in Full-Duplex Integrated Sensing and Communications
本文针对全双工集成感知与通信中的回波丢失问题，联合设计收发波束成形、上行预编码和下行合并器，以同时提升速率、雷达功率并抑制自干扰，实现60dB数字域自干扰消除和更优性能。
2023-05-13 eess.SP
