Impact of Spatial Correlation in MIMO Radar
针对MIMO雷达，分析了空间相关性对互信息的影响。与统计MIMO雷达文献中所做的工作不同，我们考虑目标矩阵元素的空间相关性来研究相关MIMO雷达的性能。在相关MIMO雷达的相干处理增益和非相关MIMO雷达的目标散射元空间分集增益之间存在一个折衷。我们解决了接收信号和目标信道矩阵之间的MI是如何受到空间相关性的影响。利用优控理论和Schur凸性的概念，我们证明了MI具有相对于空间相关性的变化行为，其中在低SNR下，MI是Schur凸的，即随着相关性的增加而显示出增加的性能。然而，这种行为在高SNR下改变，因为MI在高SNR下是舒尔凹的，因此它随着空间相关性的增加而减小。此外，我们研究了空间不相关MIMO雷达的条件。根据这些条件，随着操作频率相对于目标位置和尺寸增加，接收路径变得更加不相关。因此，与低SNR下的较高频率设置相比，具有较低操作频率（更相关）的设置执行得更好。然而，在高SNR下，这种行为相反。
2020-03-09 eess.SP
Multi-target Range and Angle detection for MIMO-FMCW radar with limited antennas
多输入多输出（MIMO）雷达相对于传统的雷达阵列系统在性能和灵活性方面具有若干优点。然而，为了实现高角度分辨率，MIMO雷达需要大量的发射和接收天线，这增加了硬件设计和计算复杂度。虽然空间压缩感知（CS）最近已经被考虑用于具有稀疏随机阵列的脉冲波形MIMO雷达，但是用于调频连续波（FMCW）雷达的这样的方法仍然在很大程度上未被探索。在这种情况下，我们提出了一种新的多目标定位算法在距离-角度域的MIMO FMCW雷达与随机放置的发射和接收元件的稀疏阵列。特别地，我们首先使用基于离散傅里叶变换（DFT）的聚焦操作获得目标的距离延迟。然后使用基于CS的技术利用目标场景的稀疏性在每个检测到的范围处恢复目标角度。我们的仿真结果表明，该算法的有效性，在检测多个目标与稀疏阵列的经典方法。
2023-02-28 eess.SP
Capacity Analysis for Joint Radar-Communication Capable Coherent MIMO Radars
最近，在同一平台内集成通信和雷达任务的概念引起了极大的关注。联合雷达通信（JRC）系统提供了一个重要的机会，以减少频谱使用和产品成本，同时进行并发操作，如通过雷达处理和建立通信链路的目标感测。最近文献中已经提出了一种具有JRC能力的相干MIMO雷达系统。介绍了几种方法，以达到双重目标，作为一个显着的零电平对感兴趣的方向的雷达和MIMO雷达波形正交性。由于源自JRC操作的限制，通信信道可能遇到不希望的幅度变化。由于辐射信号幅度朝通信方向的衰减，这种不需要的调制通常会影响通信性能。然而，这种无意调制对通信信道的影响还有待研究。本文分析和研究了加性高斯白噪声和瑞利/莱斯衰落条件下具有JRC能力的相位编码相干MIMO雷达的通信信道。针对每个信道条件评估通信容量。结果表明，在所有信道条件下，采用单边有限零向固定波形产生方法具有最佳的容量性能。
2020-02-01 eess.SP
Frequency-Hopping MIMO Radar-Based Communications: An Overview
在射频技术进步的推动下，雷达和通信系统的融合变得越来越有前途，并被设想为未来6 G网络的关键特征。近年来，跳频MIMO雷达被引入到双功能雷达通信系统中。FH-MIMO基于雷达的DFRC（FH-MIMO DFRC）优于许多以前的以雷达为中心的DFRC设计，其符号率可以超过雷达脉冲重复频率。然而，许多实际问题，特别是那些关于有效的数据通信的问题，尚未探索/解决。为了提高人们对新DFRC的认识和理解，本文对FH-MIMO DFRC进行了介绍。我们全面回顾了新DFRC的许多重要方面：信道/信号模型，信令策略，调制/解调处理和信道估计方法，仅举几例。我们还强调了FH-MIMO DFRC中存在的主要问题，并提出了潜在的解决方案，以阐明未来的研究工作。
2020-10-19 cs.IT eess.SP math.IT
Compressed-Domain Detection and Estimation for Colocated MIMO Radar
本文提出了压缩域信号处理（CSP）多输入多输出（MIMO）雷达，MIMO雷达的方法，实现了大量的样本复杂度降低，利用CSP的想法。CSP MIMO雷达包括两个层次的数据压缩，然后在压缩域进行目标检测。首先，在接收天线处应用压缩感知，随后是被设计用于抑制杂波的Capon波束形成器。利用波束形成器输出的稀疏性质，将第二压缩应用于经滤波的数据。目标检测随后通过在离散化角度空间的每个网格点处制定和求解假设检验问题来进行。与传统的压缩感知（CS）MIMO雷达相比，所提出的方法能够在某些设置中将样本复杂度降低8倍，从而实现更快的目标检测。建议检测器的受试者工作特性（ROC）曲线。仿真结果表明，该方法优于基于恢复的压缩感知算法。
2020-06-17 eess.SP
Practical Frequency-Hopping MIMO Joint Radar Communications: Design and Experiment
联合雷达和通信（JRC）可以使用一组资源实现两种射频（RF）功能，大大节省了需要两种功能的无线系统的硬件，能源和频谱。跳频MIMO雷达由于其通信符号率可以大大超过雷达脉冲重复频率，因此成为JRC的热门候选。然而，实际的收发器缺陷可能会使许多现有的理论设计失败。在这项工作中，我们首次揭示了硬件缺陷对FH-MIMO JRC的重要影响，并对影响进行了分析建模。我们还设计了新的波形，并相应地开发了一种低复杂度的算法来联合估计非同步接收机的硬件缺陷。此外，采用低成本的软件定义无线电和商用现货（COTS）产品，我们建立了第一个FH-MIMO JRC实验平台，同时通过空中验证雷达和通信。仿真和实验结果证实，所提出的设计实现了高性能的雷达和通信。
2023-01-27 eess.SP
MIMO Radar Transmit Beampattern Shaping for Spectrally Dense Environments
在下一代多输入多输出（MIMO）雷达系统中，设计具有理想波束方向图、频谱占用率和正交性的单模波形是至关重要的。出于这一事实，在本文中，我们提出了一个框架下的约束条件下，同时确保单模性，所需的频谱占用和正交性的设计波形的MIMO雷达系统中的波束形成。以这种方式，所提出的框架是最全面的方法，MIMO雷达波形设计的波束成形为重点。问题的制定导致一个非凸的二次分式规划。我们提出了一个有效的迭代来解决这个问题，其中每个迭代是由一个半定规划（SDP），其次是特征值分解。一些数值模拟来说明我们提出的国家的最先进的优越性能。
2021-12-13 eess.SP
CDMA and Non-Uniform Multiplexing: Dynamic Range in MIMO Radar Waveforms
本文比较了多种MIMO雷达复用技术，通过仿真评估发射机数量增加对系统动态范围的影响及可扩展性，为实际应用中的复用策略选择提供了权衡见解。
2024-08-26 eess.SP
MIMO Radars and Massive MIMO Communication Systems can Coexist
该研究针对单小区大规模MIMO通信系统与MIMO雷达的共存场景，利用随机矩阵理论推导二者可实现速率与联合系统速率区域，发现基站的大量自由度可在无协同设计时实现低干扰，并通过仿真验证了结论。
2023-07-22 cs.IT eess.SP math.IT
CDM Based Virtual FMCW MIMO Radar Imaging at 79GHz
本文针对79GHz FMCW MIMO雷达阵元数量受限导致角分辨率不足的问题，首次将CDM方法应用于虚拟阵元扩展，通过虚拟增加收发阵元数量来提升角分辨率。
2024-05-05 eess.SP
BiLiMO: Bit-Limited MIMO Radar via Task-Based Quantization
近年来，人们对以低功率工作的低成本雷达系统的兴趣日益增长。已知多输入多输出（MIMO）雷达技术通过利用多个正交波形进行探测来实现高性能感测。然而，实现低成本低功率MIMO雷达具有挑战性。这种困难的原因之一源于模数转换器（ADC）在雷达接收器处获取多个波形时所需的增加的成本和功耗。在这项工作中，我们研究了降低成本的MIMO雷达接收机限制与低分辨率ADC的工作。我们设计的比特限制MIMO雷达（BiLiMO）接收机，能够准确地恢复他们的目标，同时在严格的分辨率约束下工作。这是通过将额外的模拟滤波器应用于所获取的波形，并设计整个混合模拟-数字系统以便于使用基于任务的量化方法进行目标识别来实现的。特别是，我们利用的事实，目标参数可以从接收到的波形的压缩表示恢复。因此，我们调整采集系统，以最小的失真恢复这种表示，从中可以提取的目标在数字，并在识别目标的特征可实现的错误。我们的数值结果表明，提出的BiLiMO接收机工作的比特预算为每个样本一个比特，达到目标恢复性能，接近昂贵的MIMO雷达工作的无限分辨率的ADC，同时大大优于MIMO接收机工作在相同的比特限制下，只在数字域。
2020-10-01 eess.SP
Waveform Design and Accurate Channel Estimation for Frequency-Hopping MIMO Radar-Based Communications
基于跳频MIMO雷达的双功能雷达通信（FH-MIMO DFRC）要求通信符号速率超过雷达脉冲重复频率，这就需要对定时偏差和信道参数进行精确估计。然而，由于未知的，快速变化的跳频和定时偏移和信道参数之间的乘法耦合的估计是具有挑战性的。在本文中，我们开发了一个单天线通信接收机的精确方法来估计定时偏移和信道的FH-MIMO DFRC。首先，我们设计了一种新的FH-MIMO雷达波形，它使通信接收机能够估计雷达使用的跳频序列（HFS），而不是从雷达获取它。重要的是，新的波形不会降低雷达测距性能。然后，通过捕捉不同的HFS特征，我们开发了两个估计器的定时偏移和推导出每个估计的均方误差下限。使用的界限，我们设计了一个HFS，使这两个估计适用。在此基础上，提出了一种精确的信道估计方法，利用单跳信道估计定时偏差。仿真结果表明，所提出的方法能够获得准确的信道估计，使DFRC的通信性能接近于基于理想定时和理想信道知识的通信性能。
2020-09-29 eess.SP
Co-Designing Statistical MIMO Radar and In-band Full-Duplex Multi-User MIMO Communications -- Part II: Joint Precoder, Radar Code, and Receive Filters Design
本文针对统计MIMO雷达与带内全双工多用户MIMO通信的频谱共享问题，提出基于复合加权和互信息的联合设计框架，并采用块坐标下降与交替投影方法优化雷达码、预编码器和接收滤波器，实验验证了算法收敛性、干扰抑制能力和数据速率稳定性。
2024-03-28 cs.IT eess.SP math.IT
Optimal Precoder Design for MIMO-OFDM-based Joint Automotive Radar-Communication Networks
大规模部署具有协作感知技术的互联车辆增加了对5.9 GHz车联网（V2X）通信频谱的需求，该频谱主要用于交换安全消息。为了补充V2X通信并支持宽带应用所需的高数据速率，可以利用76-81 GHz的毫米波（mmWave）汽车雷达频谱。为此目的，在文献中已经提出了联合雷达-通信系统，以使用相同的波形和硬件来执行这两种功能。虽然多用户的多输入多输出（MIMO）通信能够实现独立的数据流传输，以实现高吞吐量，但MIMO雷达处理可提供对安全关键系统至关重要的高分辨率成像。然而，采用为通信设计的传统预编码方法会产生定向波束，这会损害数据流传输期间的MIMO雷达成像和目标跟踪能力。提出了一种基于正交频分复用（OFDM）波形的MIMO汽车雷达通信（JARC）联合框架。首先，我们表明，MIMO-OFDM前导码可以利用MIMO雷达处理和估计的通信信道。然后，我们提出了一个最佳的预编码器的设计方法，使高精度的目标跟踪，同时发送独立的数据流到多个接收器。所提出的方法为MIMO JARC网络提供高分辨率雷达成像和高吞吐量能力。最后，我们通过数值模拟评估所提出的方法的有效性。
2021-09-25 cs.NI eess.SP
Towards Smarter Sensing: 2D Clutter Mitigation in RL-Driven Cognitive MIMO Radar
Institute of Digital Communication Systems, Ruhr University Bochum（鲁尔大学波鸿分校数字通信系统研究所）
本文提出一种RL增强的认知MIMO雷达系统，通过平面阵列自适应波形与波束形成，结合Wald检测器和SARSA算法抑制二维杂波，显著提升低信噪比多目标检测概率。
2025-02-07 cs.LG eess.SP
A MIMO Radar-Based Metric Learning Approach for Activity Recognition
Fraunhofer IPA（弗劳恩霍夫协会）；University of Stuttgart（斯图加特大学）
人体活动识别在医疗和监控领域具有重要意义。雷达基于捕获的微多普勒（μ-D）特征显示了该领域的巨大可行性。本文以MIMO雷达为例，提出了一种新的非切向场景下的角速度（μ-ω）微动谱图。结合μ-D和μ-ω签名两者已经显示出更好的性能。基于度量学习方法，分类准确率达到88.9%。实验装置的目的是捕捉微运动签名的不同方面的角度和视线（LOS）。与捕获八个活动的最先进技术相比，所使用的训练数据集的大小较小。使用Few-Shot学习方法来调整用于跌倒检测的预训练模型。最终的模型对10个活动的分类准确率为86.42%。
2021-11-02 cs.LG eess.SP
3D-Image Reconstruction using MIMO-SAR FMCW Radar
针对传统SAR成像局限于二维信息的问题，本文提出一种结合虚拟MIMO FMCW雷达与SAR技术的快速时域重建算法，实现了毫米波频段的高分辨率三维雷达成像。
2025-09-07 eess.SP
Co-Designing Statistical MIMO Radar and In-band Full-Duplex Multi-User MIMO Communications -- Part I: Signal Processing
本文研究统计MIMO雷达与IBFD MU-MIMO通信的频谱共享问题，提出一种分布式IBFD MRMC信号处理方法，利用目标反射的下行通信信号提升雷达检测性能与通信速率。
2024-03-28 cs.IR eess.SP
Cognitive-Driven Optimization of Sparse Array Transceiver for MIMO Radar Beamforming
认知多输入多输出（MIMO）雷达能够在复杂的动态环境中通过感知和学习自适应地调整系统参数。MIMO雷达的波束形成性能受波束形成权系数和收发机配置的影响。我们提出了一种认知驱动的MIMO阵列设计，其中波束形成权重和收发器配置都是自适应的，并在不同的环境条件下同时优化。感知-动作循环包括全虚拟阵列数据采集、协方差重构和天线选择联合设计收发阵列，通过迭代最小化加权混合L21范数提高二维组稀疏度，实现收发阵列的最优设计，并对收发天线间距施加约束以保证收发隔离度。仿真结果表明，该认知稀疏MIMO阵列在动态目标和干扰环境下具有良好的“感知-动作”能力，能够有效地增强波束形成和抗干扰能力。
2021-03-04 eess.SP
Vision Guided MIMO Radar Beamforming for Enhanced Vital Signs Detection in Crowds
Arizona State University（亚利桑那州立大学）
本文提出一种视觉引导的MIMO雷达波束成形双感知系统，通过校准对齐视觉与雷达传感器，在三维空间达到约两厘米精度，并能同时检测拥挤环境中多人的生命体征。
2023-06-18 cs.CV eess.SP
Multitarget Bistatic MIMO RADAR
本文提出一种基于阵列流形和流形扩展器的双基地MIMO雷达多目标参数估计新算法，用于在杂波和噪声中估计DOD、DOA、距离和速度，并通过蒙特卡洛仿真验证性能。
2024-11-07 eess.SP
Co-Design for Spectral Coexistence between RIS-aided MIMO Radar and MIMO Communication Systems
针对RIS辅助的MIMO雷达与MIMO通信系统频谱共存需求，本文提出基于最小化最大化、半定规划与交替方向乘子法的循环优化方法，在非凸约束下提升雷达检测性能并保障通信能力，经数值验证有效。
2023-06-14 cs.SY eess.SP eess.SY
Perception Through 2D-MIMO FMCW Automotive Radar Under Adverse Weather
毫米波（mmWave）雷达越来越多地集成在商用车辆中，以支持新的自适应驾驶员辅助系统（ADAS）功能，这些功能需要对物体进行准确的位置和多普勒速度估计，而不受环境条件的影响。为了探索基于雷达的ADAS应用，我们使用德州仪器的4芯片级联FMCW雷达（TIDEP-01012）更新了我们的测试平台，形成了一个非均匀的2D MIMO虚拟阵列。在本文中，我们开发了必要的接收信号模型，应用不同的波达方向（DoA）估计算法和实验验证其性能形成的虚拟阵列在受控的情况下。为了测试毫米波雷达在恶劣天气条件下的鲁棒性，我们通过车载平台收集了各种物体的原始雷达数据集（解调后的I-Q样本），特别是在相机基本无效的下雪和有雾的情况下。从雷达成像算法，这个数据集的初步结果。
2023-01-21 eess.SP
Efficient Waveform Covariance Matrix Design and Antenna Selection for MIMO Radar
通过优化发射协方差矩阵来控制雷达波束方向图是提高多输入多输出（MIMO）雷达性能的一种行之有效的方法。在本文中，我们研究了MIMO雷达系统的波形协方差矩阵和天线位置向量的联合优化，以近似给定的发射波束方向图，以及最小化在一些给定的目标位置的探测信号之间的互相关。我们制定这个设计任务作为一个非凸优化问题，然后提出了一个循环优化方法，有效地近似其解决方案。我们进一步提出了一个局部二分搜索算法，以有效地设计相应的天线位置。我们表明，所提出的方法可以扩展到更一般的情况下，近似给定的波束方向图使用最少数量的天线，以及优化它们的位置。我们的数值研究在精度和计算复杂度方面都表现出很好的性能，使得所提出的框架成为实时雷达波形处理应用（如运动中的无人机的MIMO雷达发射波束成形）的良好候选者。
2020-12-24 eess.SP
Exploiting Target Location Distribution in MIMO Radar: PCRB vs. PSBP for Transmit Beampattern Design
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；King’s College London（伦敦国王学院）
本文提出利用目标位置分布优化MIMO雷达发射波束成形，通过PCRB与PSBP方法比较，提升方位角估计性能。
2025-11-19 eess.SP
Sparse array design for MIMO radar in multipath scenarios
针对多径场景中MIMO雷达虚拟阵列假设失效的问题，本文提出新的稀疏线性阵列设计准则，并采用坐标下降框架下的循环优化策略进行设计，以改善直达路径和多径目标的DOD-DOA成像效果。
2024-01-16 eess.SP
A Probabilistic Model-Based Robust Waveform Design for MIMO Radar Detection
本文研究了多输入多输出（MIMO）雷达检测的稳健波形设计。提出了一个概率模型来描述目标的不确定性。考虑到基于最大化检测概率的波形设计是棘手的，在两个假设（即，目标存在/不存在）被用作设计度量。为了解决由此产生的非凸优化问题，一个有效的算法的基础上minorization-maximization（MM）。数值结果表明，该算法合成的波形对模型失配具有更好的鲁棒性。
2022-04-09 eess.SP
A MIMO Radar-based Few-Shot Learning Approach for Human-ID
Fraunhofer IPA（弗劳恩霍夫生产技术与自动化研究所）；University of Stuttgart（斯图加特大学）
用于基于深度学习的人体识别的雷达已成为越来越受关注的研究领域。研究表明，微多普勒（$μ$ -D）可以通过捕捉周期性肢体的微运动来反映步行行为。其中一个主要方面是在考虑实时性和训练数据集大小约束的同时，最大化包含的类的数量。本文利用多输入多输出（MIMO）雷达建立了俯仰角速度微动谱（$μ$ - $ω$）。研究了将这种新制定的谱图与常用的$μ$ -D相连接的有效性。为了适应无约束的真实行走运动，利用自适应周期分割框架，并在半步态周期（$\approx$ 0.5 s）上训练度量学习网络。研究了不同数量的类（5- 20），不同的数据集大小，和不同的观察时间窗口1- 2秒的影响。一个无约束的步行数据集的22个科目收集不同的方面的角度相对于雷达。所提出的Few-Shot学习（FSL）方法仅用每个主题2分钟的训练数据就实现了11.3%的分类错误。
2022-06-13 cs.CV eess.SP
Gridless Parameter Estimation for One-Bit MIMO Radar with Time-Varying Thresholds
本文研究了一比特MIMO（1b-MIMO）雷达，该雷达在时域采用时变门限进行一比特采样，在空域和多普勒域采用压缩感知。目标是显著降低硬件成本、能耗和存储数据量。本文研究了从含噪的1比特数据中进行角度和多普勒频率联合估计的问题。通过证明噪声对1比特采样的影响相当于稀疏脉冲扰动的影响，我们提出了1比特$\ell_1$ -正则化原子范数最小化（1b-ANM-L1）问题，以实现高精度的无网格参数估计.我们还开发了一个迭代方法，通过交替方向法的乘子求解1b-ANM-L1问题。分析了1b-MIMO雷达的Cram $\acute{\text{e}}$ r-Rao界（CRB），讨论了两种不同门限策略下1比特采样的分析性能。数值实验表明，1b-MIMO雷达可以实现高分辨率的参数估计与大大减少的数据量。
2020-02-07 eess.SP
FDA Jamming Against Airborne Phased-MIMO Radar-Part II: Jamming STAP Performance Analysis
研究FDA散射波干扰对机载Phased-MIMO雷达STAP的作用，推导散射体椭圆环轨迹及频偏与杂波秩、IF凹口关系，并通过数值结果验证其有效性。
2024-08-06 eess.SP
ICI-Aware Parameter Estimation for MIMO-OFDM Radar via APES Spatial Filtering
针对载波间干扰（ICI）的MIMO-OFDM雷达，提出了一种新的三级时延多普勒角估计算法。首先，利用空间协方差矩阵与目标时延和多普勒无关的特点，利用MUSIC算法进行角度估计。对于每个估计的角度，我们接下来制定的联合载波频率偏移（CFO）和信道估计的问题，通过一个APES（幅度和相位估计）的空间滤波方法，通过转换的延迟多普勒参数化的雷达信道到一个非结构化的形式的雷达延迟多普勒估计。在最后阶段，每个目标的延迟和多普勒可以从目标特定的信道估计随时间和频率恢复。仿真结果表明，该算法在高移动性的场景中具有优越的性能。
2021-02-12 eess.SP
Subspace-Based Detection and Localization in Distributed MIMO Radars
针对分布式多输入多输出（MIMO）雷达，提出了一种基于子空间的多目标检测与定位算法。该方法利用广义信息准则（GIC）求解一系列复合二元假设检验问题，在每一步中，在去除先前检测到的目标干扰的基础上，再检测和定位一个目标。给出了一个分析实例。
2022-05-18 eess.SP
A Two-Stage Radar Sensing Approach based on MIMO-OFDM Technology
最近，将通信和传感功能集成到一个公共网络中引起了极大的关注。本文考虑了先进的信号处理技术，使雷达通过通信信号感知环境。针对传统蜂窝系统中广泛采用的正交频分复用（OFDM）和多输入多输出（MIMO）技术，提出了一种MIMO-OFDM系统中雷达感知的两级信号处理方法。然后在第二阶段从目标的散射通道中提取目标的位置信息。具体而言，基于观察，雷达感测是类似于多径通信的意义上，不同的目标散射的信号发送到雷达接收机具有不同的延迟，和散射的数量是有限的，我们表明，OFDM为基础的信道训练方法与压缩感知技术可以用来有效地估计散射信道在第一阶段。此外，为了解决所产生的挑战，从距离分辨率感应密集目标的位置，我们表明，MIMO雷达技术可以利用在第二阶段，使雷达有足够的空间样本，甚至检测到的目标在附近的基础上，他们的散射信道。最后，数值例子表明，我们提出的传感方法，仅仅依赖于现有的MIMO-OFDM通信技术的有效性。
2020-11-12 eess.SP
Dual-Function MIMO Radar Communications System Design Via Sparse Array Optimization
通过部署双功能雷达通信系统，可以缓解频谱拥塞和频率带宽竞争，其中雷达平台将其自身呈现为辅助通信功能的机会系统。本文提出了一种利用稀疏天线阵结构将通信信息嵌入到多输入多输出（MIMO）雷达发射信号中的新技术。传感器阵列中天线位移引起的相位是唯一的，这使得阵列配置用于符号嵌入是可行的。我们还利用了这样一个事实，即在MIMO雷达系统中，独立波形与发射天线的关联可以在不同的脉冲重复周期内改变，而不会影响雷达功能。我们表明，通过重新配置稀疏的发射阵列，通过天线选择和重新排序波形天线配对，每秒兆比特的数据速率可以实现一个中等数量的发射天线。为了抵消实际的实施问题，我们提出了一个正规化的天线选择为基础的信令方案。分析了可能的数据速率，并推导出符号/误比特率。仿真例子提供的性能评估，并证明所提出的DFRC技术的有效性。
2018-08-15 eess.SP
High Resolution FDMA MIMO Radar
传统的多输入多输出雷达发射正交编码波形，存在距离-方位分辨率折衷的问题。在这项工作中，我们采用频分多址接入（FDMA）的方法，打破了这种冲突。我们结合窄的个别带宽高方位分辨率和大的总带宽高距离分辨率。我们共同处理所有通道，以克服单一带宽的FDMA距离分辨率限制，并使用随机阵列配置解决距离-方位角耦合。
2017-11-16 eess.SP
Code Optimization and Angle-Doppler Imaging for ST-CDM LFMCW MIMO Radar Systems
针对ST-CDM LFMCW MIMO雷达系统，本文提出基于CRB的慢时码优化方法和高效RELAX类角度-多普勒估计算法，有效提升了参数估计与成像性能。
2023-06-15 eess.SP
A Convex Hull Based Approach for MIMO Radar Waveform Design with Quantized Phases
本文主要研究在杂波和噪声同时存在的情况下，如何设计具有离散相位的恒模多输入多输出（MIMO）雷达波形，使信号与干扰噪声比（SINR）达到最大。鉴于NP-硬度的制定的问题，我们建议放松原来的优化作为一个序列的连续二次规划（QP）的子问题，通过使用的凸包的离散可行域，从而产生近似的解决方案，计算成本低得多。最后，我们评估所提出的波形设计方法的有效性，通过数值模拟。
2018-06-14 eess.SP
Phase Difference based Doppler Disambiguation Method for TDM-MIMOFMCW Radars
最先进的汽车雷达传感器使用多输入多输出（MIMO）方法来获得更好的角分辨率。时分复用（TDM）方案通常用于在发射机处实现时间上的正交性。除了其在实现上的简单性之外，TDM方案具有与发射机的数目成比例的减小的最大无模糊多普勒的缺点。本文提出了一种基于相位差的多普勒消歧方法，该方法可以获得最大的无模糊多普勒，且只需要一个发射机。当发射机的数量很大时，这种方法工作得很好。所提出的方法证明了仿真和测量数据。
2022-08-05 eess.SP
Polarization-Aware Antenna Selection for Joint Radar and Communication in XL-MIMO Systems
针对XL-MIMO联合雷达通信系统中去极化引起的交叉极化泄漏问题，提出含极化偏移的信道模型及基于极化失衡和交叉极化泄漏的动态天线选择方案，提升频谱效率、符号错误率和雷达检测概率。
2025-03-27 eess.SP
Spatial- and Range- ISLR Trade-off in MIMO Radar via Waveform Correlation Optimization
针对认知共址多输入多输出（MIMO）雷达系统，设计了一组同时最小化空间和距离综合旁瓣电平比（ISLR）的发射波形。该设计问题被配制成一个双目标帕累托优化的波形，即总发射功率，峰均功率比（PAR），常数模，和离散相位字母表的实际约束下。提出了一种基于坐标下降（CD）的方法，在该方法中，在每一个单一的变量更新的算法，我们得到的单变量优化问题的解决方案。本文的新颖性来自于推导出一个灵活的波形设计问题，适用于4D成像MIMO雷达，直接在不同的约束集进行优化。同时优化导致两个ISLR之间的权衡和仿真结果表明显着改善所提出的方法提供的权衡。
2021-03-08 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
Sparse Array Transceiver Design for Enhanced Adaptive Beamforming in MIMO Radar
借助新兴的快速传感器切换技术，稀疏阵列设计可以通过减少昂贵的收发器链的数量来降低整体系统开销。在本文中，我们研究了有源稀疏阵列的设计，使最大的信号干扰加噪声比（MaxSINR）波束形成在MIMO雷达接收机。所提出的方法需要一种包围设计，即，联合选择最佳发射和接收传感器位置，以实现MaxSINR接收波束成形。具体来说，我们考虑一个共置的多输入多输出（MIMO）雷达平台与正交发射波形，并检查在发射和接收阵列的天线选择。最佳的有源稀疏阵列收发器的设计问题，制定了连续凸近似（SCA）的二维组稀疏促进正则化。几个例子来证明所提出的方法在利用给定的发射/接收阵列孔径和自由度，实现最大信干噪比波束成形的有效性。
2021-02-20 eess.SP
A Cognitive Sub-Nyquist MIMO Radar Prototype
我们提出了一个认知原型，演示了共址，频分复用，多输入多输出（MIMO）雷达，实现时间和空间的亚奈奎斯特采样。信号通过Xcovery框架进行采样和恢复。认知是由于发射机通过仅发射接收机采样和处理的那些子带来调整其信号频谱的事实。实时实验表明，该方法在低于奈奎斯特的条件下对目标场景进行MIMO恢复，时空带宽降低了87.5%，信噪比为-10 dB。
2019-06-13 cs.IT eess.SP math.IT
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
Coexistence of MIMO Radar and FD MIMO Cellular Systems with QoS Considerations
在这项工作中，频谱共享的可行性之间的多输入多输出（MIMO）雷达系统（RS）和MIMO蜂窝系统（CS），包括一个全双工（FD）基站（BS）服务于多个下行链路和上行链路用户在同一时间和频率进行了研究。虽然在CS的BS和用户处的联合收发器设计技术被提出以最大化MIMO RS的检测概率（PoD），但受制于用户的服务质量（QoS）和CS处的发射功率的约束，基于零空间的波形投影被用于减轻从RS到CS的干扰。特别是，所提出的技术通过最大化其下限来优化RS的PoD的性能，该下限是通过利用PoD及其非中心性参数的单调递增关系来获得的。数值结果表明，建议的频谱共享框架的效用，但与RS的发射功率，RS的PoD，CS的剩余自干扰功率在FD BS和用户的QoS相应的性能有一定的权衡。
2019-04-24 eess.SP
Radar-Aided Near-Field Beam Prediction via Beam Map Learning for XL-MIMO V2I Communications
Southeast University（东南大学）；Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）；National Sun Yat-sen University（国立中山大学）
针对XL-MIMO V2I通信近场波束训练开销高的问题，提出基于雷达-波束图学习的被动雷达辅助框架，经仿真验证可提升多项关键性能指标。
2026-07-31 eess.SP
SNR Scaling Laws for Radio Sensing with Extremely Large-Scale MIMO
移动通信网络被设计为主要支持无处不在的无线通信，然而它们也被期望在不久的将来实现无线电感测能力。以往的雷达感知研究多集中在远距离目标上，通常依赖于均匀平面波（UPW）模型下的远场假设。然而，随着天线尺寸的不断增加，以及对感测附近目标的需求的不断增长，远场假设可能变得无效。本文研究了雷达传感与超大规模（XL）天线阵列，其中一个通用的模型，考虑到球面波阵面和幅度变化的阵列元素的发展。此外，推导了XL-MIMO雷达和XL相控阵雷达两种工作模式下的感知信噪比的新的封闭表达式。研究结果表明，与传统的UPW模型不同，该模型中MIMO雷达的信噪比与N成线性无界关系，相控阵雷达的信噪比与MN成线性无界关系，M和N分别为发射天线数和接收天线数。对于具有最佳功率分配的XL相控阵雷达，SNR随着M和N而增加，收益递减，由称为发射和接收角跨度的新参数控制。另一方面，对于XL-MIMO雷达，虽然对于N服从与XL相控阵雷达相同的SNR缩放，但是SNR随着M先增加然后减小。
2021-06-10 eess.SP
Designing Sequence with Minimum PSL Using Chebyshev Distance and its Application for Chaotic MIMO Radar Waveform Design
在多输入多输出（MIMO）雷达的高分辨应用中，控制峰值旁瓣电平（PSL）具有重要意义。本文研究了具有良好自相关特性的序列设计问题。自相关的PSL被认为是主要的优点，并通过新引入的循环算法，即PSL最小化二次法（PMQA），PSL最小化算法，最小矩形（PMAR），和PSL优化循环算法（POCA）进行优化。结果表明，最小化PSL的结果在更好的序列的自相关旁瓣相比，传统的集成旁瓣电平（ISL）最小化。为了提高这些算法的性能，快速随机奇异值分解（SVD）的使用。为了实现MIMO雷达的波形设计，将该算法应用于修正的Bernoulli混沌系统产生的波形。数值实验证实了新开发的算法相比，高性能的算法在单基地和MIMO雷达的优越性。
2020-10-07 eess.SP math.OC
Analysis of Worst-Case Interference in Underlay Radar-Massive MIMO Spectrum Sharing Scenarios
在本文中，我们考虑了一个雷达大规模MIMO频谱共享的情况下，大规模MIMO基站（BS）被允许运行在一个圆形的禁区以外的雷达为中心。将大规模MIMO BS的位置建模为齐次泊松点过程（PPP），我们推导出了由于蜂窝传输导致的雷达平均干扰的严格上限的解析表达式。技术新颖性在于界定每个大规模MIMO BS的最坏情况仰角，为此，我们基于典型泊松-沃罗诺伊（PV）电池的外接半径分布设计了一种新的构造。虽然由于PV镶嵌的结构，这些最坏情况的仰角与相邻BS相关，但由于我们关注的是平均干扰，因此它没有明确出现在我们的分析中。我们还提供了一个估计的标称平均干扰近似每个细胞作为一个圆的面积等于典型细胞的平均面积。使用这些结果，我们证明了这两个结果之间的差距保持近似恒定的禁区半径。我们的分析揭示了平均干扰功率的有用趋势，作为关键部署参数的函数，如雷达/BS天线高度，每个雷达/BS的天线单元数量，BS密度和禁区半径。
2019-07-22 cs.NI eess.SP
Reconfigurable Holographic Surface-aided Distributed MIMO Radar Systems
针对分布式相控MIMO雷达移相电路功耗高、成本高的问题，提出RHS辅助的分布式MIMO雷达系统，设计幅度控制波束成形方案，在等效功耗和成本下提升多目标检测精度，仿真验证其优越性并揭示最优资源分配。
2025-04-17 cs.SY eess.SP eess.SY
Low-Complexity Super-Resolution Signature Estimation of XL-MIMO FMCW Radar
Indian Institute of Technology Delhi（印度德里理工学院）
本文提出了一种低复杂度的超分辨率签名估计技术，用于解决XL-MIMO FMCW雷达在空间宽带效应下的目标签名估计问题。
2026-03-09 eess.SP
MIMO radar waveform design with practical constraints: A low-complexity approach
在这封信中，我们考虑的多输入多输出（MIMO）雷达波形设计中存在的信号相关的杂波和加性高斯白噪声。通过引入恒模约束（CMC）和波形相似性约束（SC），信号干扰噪声比（SINR）最大化问题一般是非凸的NP-难问题，可以转化为一系列凸二次约束二次规划（QCQP）子问题。为了有效地解决每个子问题，我们提出了一个低复杂度的方法称为加速梯度投影（AGP）。与传统的基于IPM的方法相比，我们提出的算法在接收SINR和波束方向图方面实现了相同的性能，同时显着降低了计算复杂度。
2018-05-10 eess.SP
One-Bit Target Detection in Collocated MIMO Radar and Performance Degradation Analysis
目标检测是多输入多输出（MIMO）雷达的一个重要问题。现有的许多目标检测算法都没有考虑模数转换器（ADC）引起的量化误差。针对MIMO雷达的目标检测问题，提出了一种基于Rao检验的目标检测器。所提出的方法有几个吸引人的特点：1）它是一个封闭形式的检测器; 2）它允许我们直接处理符号测量; 3）有封闭形式的近似检测器的分布，这使我们能够从理论上评估其性能。此外，通过闭合形式的分布，我们可以研究1位ADC导致的性能下降，与$\infty$位ADC相比，在低信噪比（SNR）条件下产生近似的$2$ dB损失。仿真结果显示了该检测器的优点，并验证了理论结果的准确性。
2021-05-20 eess.SP
Multi-Target Detection for Cognitive MIMO Radar Networks
本文针对未知噪声与杂波分布下的认知雷达网络多目标CFAR检测，提出集中式与分散式融合方法及渐近CFAR检测统计量，并利用强化学习学习目标位置，揭示了空间与时间域之间的基本权衡。
2025-09-22 eess.SP
