On the Secrecy-Sensing Optimization of RIS-assisted Full-Duplex Integrated Sensing and Communication Network
本文提出一种鲁棒的RIS辅助方案，通过交替优化算法设计RIS相移、发射波束成形和人工噪声等参数，在全双工ISAC网络中保障通信安全并最大化感知性能，有效应对缺乏直接链路和恶意目标窃听挑战。
2025-04-29 cs.IT eess.SP math.IT
Integrated Sensing and Communication with Millimeter Wave Full Duplex Hybrid Beamforming
近年来，集成传感和通信（ISAC）已经吸引了大量的注意力，用于频谱效率的提高，使硬件和频谱共享的同时感测和信令操作。带内全双工（FD）由于其同时发送和接收能力而被认为是ISAC应用的关键使能技术。在本文中，我们提出了一种基于频域的ISAC系统工作在毫米波（mmWave）频率，其中一个大规模的多输入多输出（MIMO）基站（BS）节点采用混合模拟和数字（A/D）波束成形通信与下行链路（DL）多天线用户和相同的波形是利用在BS接收机的雷达目标在其覆盖环境中的感测。我们开发了一种传感算法，能够估计到达方向（DoA），距离和相对速度的雷达目标。提出了一种用于设计A/D发射和接收波束形成器以及自干扰（SI）消除的联合优化框架，其目标是最大化可实现的DL速率和雷达目标感知性能的精度。考虑第五代（5G）正交频分复用（OFDM）波形，我们的仿真结果验证了我们的方法在估计多个雷达目标的DoA、距离和速度方面的高精度，同时最大化DL通信速率。
2022-01-13 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Beamforming and Power Allocation for RIS Aided Full-Duplex Integrated Sensing and Uplink Communication System
本文研究RIS辅助的全双工ISAC上行通信系统中的联合波束成形与功率分配问题，提出基于MM和PDD的迭代优化算法及基于ADMM的低复杂度解析算法，数值结果验证了算法有效性和RIS带来的性能提升。
2023-09-07 cs.IT eess.SP math.IT
Simultaneous Multi-User MIMO Communications and Multi-Target Tracking with Full Duplex Radios
在本文中，我们提出了一个集成传感和通信（ISAC）系统，使能带内全双工（FD）无线电，其中一个大规模的多输入多输出（MIMO）基站配备了混合模拟和数字（A/D）波束形成器是与多个下行链路（DL）用户通信，并且通过相同的信令波形同时估计到达方向（DoA）以及在其覆盖区域内随机分布的雷达目标的距离。利用最近降低复杂度FD混合A/D波束形成架构，我们设计了一个联合雷达目标跟踪和DL数据传输协议。提出了一种大规模A/D波束形成器和自干扰（SI）抵消单元联合设计的优化框架，以最大化雷达跟踪精度和下行通信性能为双重目标。我们使用5G NR宽带波形在毫米波频率下的仿真结果展示了所提出系统的雷达目标跟踪性能的准确性，同时与基准方案相比，该系统提供了更高的和速率。
2022-05-17 cs.IT eess.SP math.IT
Full-Duplex-Enabled Integrated Sensing and Communications: Opportunities and Challenges
Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT), University of Luxembourg（卢森堡大学安全、可靠与信任跨学科中心）；University of Illinois Chicago（伊利诺伊大学芝加哥分校）；National Institute of Technology Warangal（瓦朗加尔国家理工学院）
本文探讨了面向6G的全双工联合通信与感知（FD-JCAS）的机遇与挑战，深入分析涵盖上下行用户及单双基地雷达的最全面配置，并系统梳理了由此带来的性能提升与关键技术难题。
2026-11-02 cs.IT eess.SP math.IT
Sliding Window Spectrum Sensing for Full-Duplex Cognitive Radios with Low Access-Latency
在认知无线电系统中，次用户（SU）收发器未能及时腾出信道可能会为主用户或高优先级用户（PU）引入显著的接入延迟。在传统的认知无线电系统中，回退延迟由于仅允许以周期性间隔进行感测的帧结构而加剧。已经建议使用自干扰抑制的并发传输和感测来提高认知无线电系统的性能，从而允许在帧内的多个点处进行决策。在本文中，我们提出了一个滑动窗口全双工模型，允许决定采取一个样本一个样本的基础上扩展这种方法。我们还推导出现有的和建议的计划的访问延迟。我们的结果表明，与现有的时隙全双工方案相比，滑动方案的接入延迟降低了2.6倍，与半双工认知无线电系统相比，降低了约16倍。此外，所提出的方案是显着更有弹性的残余自干扰的破坏性影响相比，以前的方法。
2016-09-05 cs.IT math.IT
Integrated Monostatic Sensing and Full-Duplex Multiuser Communication for mmWave Systems
针对毫米波集成感知与全双工通信场景，提出一种混合预编码/合并框架，通过解耦优化、SLNR预编码、干扰抑制模拟合并及数字合并，同时实现多用户全双工通信与单基地感知，性能验证有效。
2024-05-15 cs.IT eess.SP math.IT
Resource Management for IRS-Assisted Full-Duplex Integrated Sensing, Communication and Computing Systems
本文研究IRS辅助全双工集成感知、通信与计算系统的资源管理，提出系统效用最大化问题，并设计基于WMMSE、ADMM、MM和SDR等技术的联合优化算法，仿真验证了其性能优势。
2024-08-31 cs.IT eess.SP math.IT
Full-Duplex-Enabled Joint Communications and Sensing with Reconfigurable Intelligent Surfaces
本文提出一种全双工MIMO近场可重构智能表面联合通信与感知方案，通过联合优化波束成形与RIS相位配置，在满足CRB约束下最小化雷达接收功率并最大化下行速率，显著提升通信与感知性能并降低自干扰消除需求。
2023-06-19 cs.IT eess.SP math.IT
Transmission Mask Analysis for Range-Doppler Sensing in Half-Duplex ISAC
Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）；University of Naples Federico II（那不勒斯费德里科二世大学）；Southeast University（东南大学）
本文研究了半双工ISAC中MASM的周期性传输掩码，推导了范围-多普勒响应，并分析了不同动态条件下多普勒旁瓣与主瓣波动的优化权衡。
2026-01-16 cs.IT math.IT
A Novel Waveform Design for OFDM-Based Joint Sensing and Communication System
5G中的主要波形是正交频分复用（OFDM）。由于OFDM能够提供出色的数据传输能力和准确的感知信息，因此OFDM仍将是6 G中联合通信和感知（JCAS）的一种有前途的波形候选。本文提出了一种基于OFDM的对角波形结构和相应的信号处理算法。该方法沿着时频资源块的对角线分配感测信号。因此，线性结构中的感测信号跨越频域和时域两者。通过对对角传感信号进行一维离散傅里叶变换，可以同时估计目标的距离和速度。与传统的2D-DFT OFDM雷达算法相比，该算法的计算复杂性较低。此外，感测开销可以显著减少。所提出的波形的性能进行了评估，使用仿真和结果分析。
2023-01-09 cs.IT eess.SP math.IT
Wideband Self-Adaptive RF Cancellation Circuit for Full-Duplex Radio: Operating Principle and Measurements
本文提出了一种新的RF电路结构，用于带内全双工无线电收发机中的自干扰消除。所开发的消除器能够提供宽带消除，波形带宽在100 MHz或更高的顺序，还包含自适应或自愈功能，使自动跟踪随时间变化的自干扰信道特性。除了架构和工作原理描述外，我们还提供了2.4 GHz ISM频段的实际RF测量结果，展示了在不同带宽、不同天线配置和低成本高度非线性功率放大器下可实现的消除水平。在具有100 MHz波形带宽的非常具有挑战性的示例中，获得了大约41 dB的总消除，而对于更传统的20 MHz载波带宽，对应的消除数字接近60 dB。此外，有效的跟踪随时间变化的反射情况下证明。
2015-03-10 cs.IT math.IT
In-Band Full-Duplex MIMO Systems for Simultaneous Communications and Sensing: Challenges, Methods, and Future Perspectives
本文提出了一种基于低复杂度模拟消去FD MIMO架构的通信感知一体化框架，针对双重功能优化参数而非抑制自干扰，梳理了该领域的挑战、研究现状并指出未来方向。
2024-10-09 cs.ET cs.IT eess.SP
Resilient Full-Duplex ISAC in the Face of Imperfect SI Cancellation: Globally Optimal Timeslot Allocation and Beam Selection
针对非理想自干扰消除下的全双工ISAC系统无线资源管理问题，提出将联合时隙分配与波束选择的MINLP重构为MILP的方法，可得到全局最优解，提升系统效率与抗残余自干扰能力。
2025-10-22 cs.IT eess.SP math.IT
Adaptive Full Duplex Communications in Cognitive Radio Networks
在本文中，我们提出了一种新的自适应方案，在认知无线电网络中的二次用户（SU）的全双工通信。次级网络以三种模式操作：协作感测（CS）、全双工发送和感测（FDTS）以及全双工发送和接收（FDTR）。在CS模式下，次节点通过一种新的协作MAC协议检测主用户（PU）的活动，并决定系统在随后的频谱空洞中的操作模式。在FDTS模式中，SU之一在向另一节点发送的同时连续地感测PU活动。在FDTR模式中，SU将以异步全双工（FD）方式双向通信，具有减小的最大和平均冲突持续时间。推导了SU网络的冲突概率、平均冲突持续时间和累积冲突持续时间以及吞吐量的解析闭合形式，并通过仿真验证了所提出的协议在上述度量方面的性能、其有效性以及与传统的感知和传输方法相比的优势
2017-10-16 cs.IT cs.NI math.IT
Waveform Design for MIMO-OFDM Integrated Sensing and Communication System: An Information Theoretical Approach
针对集成感知与通信系统中感知与通信性能指标差异的波形设计难题，采用互信息作为统一度量，推导考虑子载波和空间相关性的互信息，提出三类最优波形设计方案并经仿真验证，为性能均衡的 MIMO-OFDM ISAC 系统提供闭式设计依据。
2023-10-09 cs.IT eess.SP math.IT
Integrated Sensing and Communication System via Dual-Domain Waveform Superposition
集成传感和通信（ISAC）系统被认为是第六代（6 G）网络的关键组成部分之一。ISAC中的一个具有挑战性的主题是在相同的时间-频率-空间资源上结合通信和感测功能的单个波形的设计，允许通过部分或全部硬件共享来调整两者的性能。本文提出了一种双域波形设计方法，叠加到频时（FT）域的传统正交频分复用（OFDM）信号和感测一个，故意设计在延迟多普勒域。利用感测信号w.r.t.通过使用OFDM，有可能超过传统多载波系统特有的监管带宽限制，以增加感测性能，同时使通信基本上不受影响。数值和实验结果证明了双域波形的有效性，尽管与用于通信的信号相比，用于感测的信号的功率减少至少30 dB。双域ISAC波形在延迟估计的Cramér-Rao界（高达20 dB）方面优于OFDM和正交时频空间（OTFS），这要归功于其优异的分辨率，而对可实现的速率的损失可以忽略不计。
2022-12-15 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis and Sensing-Aware Resource Allocation for Full-Duplex Massive MIMO ISCC Networks
VinUniversity（文大学）；University of Oulu（奥卢大学）；Trinity College Dublin（都柏林三一学院）；University of Luxembourg（卢森堡大学）
本文针对全双工大规模MIMO ISCC网络，联合优化卸载比例、发射功率与计算资源，提出逐次凸近似算法，可降低雷达发射功率与任务延迟。
2026-10-09 cs.IT math.IT
Integrated Sensing and Communication with MOCZ Waveform
本文提出将MOCZ波形用于集成感知与通信，利用BMOCZ的最优自相关特性设计无导频的新帧结构，并结合混合数字-模拟波束成形架构，在显著提升通信数据速率的同时实现与现有先进系统相当的感知性能。
2023-07-04 cs.IT eess.SP math.IT
Design and Optimal Configuration of Full-Duplex MAC Protocol for Cognitive Radio Networks Considering Self-Interference
在本文中，我们提出了一种自适应媒体访问控制（MAC）协议的全双工（FD）认知无线电网络中，FD次要用户（SU）执行信道竞争，其次是并发的频谱感知和传输，传输只有最大功率在两个不同的阶段（称为FD感测和传输阶段，分别）在每个竞争和访问周期。提出的FD认知MAC（FDC-MAC）协议不需要SU之间的同步，它有效地利用频谱，并减轻FD收发器中的自干扰。然后，我们开发了一个数学模型来分析FDC-MAC协议的吞吐量性能，其中半双工（HD）传输（HDTx）和FD传输（FDTx）模式被认为是在传输阶段。然后，我们研究了FDC-MAC配置优化通过自适应控制频谱感知持续时间和发射功率电平在FD感测阶段，我们证明了存在最佳的感测时间和发射功率，以实现最大的吞吐量，我们开发了一种算法来配置建议FDC-MAC协议。大量的数值结果来说明最佳FDC-MAC配置的特性和协议参数和自干扰消除质量对吞吐量性能的影响。此外，我们证明了显着的吞吐量增益的FDC-MAC协议相对于现有的半双工MAC（HD MAC）和单级FD MAC协议。
2015-12-11 cs.IT cs.NI math.IT
Optimal and Robust Waveform Design for MIMO-OFDM Channel Sensing: A Cramér-Rao Bound Perspective
无线信道感知是集成感知和通信（ISAC）的关键推动因素之一，它有助于通信网络了解周围环境。在这项工作中，我们认为MIMO-OFDM系统，并旨在设计最佳和强大的波形，准确的信道参数估计给定的OFDM资源分配。首先推导了Fisher信息矩阵，并通过最大化Fisher信息矩阵的对数行列式来制定波形设计问题。然后，我们考虑参数的不确定性和状态的随机优化问题的鲁棒设计。我们提出了黎曼精确罚光滑法（REPMS）及其随机版本SREPMS来解决约束非凸问题。在模拟中，我们表明，REPMS产生可比的结果半定松弛（SDR），但具有更短的运行时间。最后，使用SREMPS设计的鲁棒波形进行了研究，并显示出在信道扰动下具有良好的性能。
2023-01-25 cs.IT eess.SP math.IT
Virtual Full Duplex Wireless Broadcasting via Compressed Sensing
提出了一种新的解决方案，以承担在无线网络中的一个频繁的任务，这是让所有的节点广播信息，并从各自的一跳邻居节点接收信息。贡献是双重的。首先，由于每个邻居选择一个消息承载码字从其独特的码本传输，它示出，解码他们的消息的基础上叠加的那些码字通过多址信道从根本上是一个问题的压缩感知。在每个消息由少量比特组成的情况下，开发了一种基于置信传播的迭代算法以实现有效的解码。第二，为了满足半双工约束，每个码字由随机分布的时隙和非时隙组成。节点在其开启时隙期间发送，并且仅通过其自己的关闭时隙来监听其邻居。在一个帧间隔上，每个节点向邻居广播消息，并且基于通过其自己的非时隙接收的叠加信号同时解码邻居的消息。因此，该解决方案充分利用了无线介质的多址接入特性，并在基本级别上解决了半双工约束。在泊松分布节点组成的网络中，数值结果表明，所提出的方案往往达到几倍的速率时隙ALOHA和CSMA相同的分组出错率。
2013-08-11 cs.IT cs.NI math.IT
Distributed MAC Protocol Design for Full-Duplex Cognitive Radio Networks
在本文中，我们考虑全双工认知无线电网络（FDCRN）的媒体访问控制（MAC）协议设计。我们的设计利用了这样一个事实，即全双工（FD）次要用户（SU）可以同时执行频谱感测和接入，这使他们能够在传输过程中检测主用户（PU）的活动。所开发的FD MAC协议采用与802.11 MAC协议中相同的标准退避机制。然而，我们建议在数据传输阶段采用帧分段来及时检测活动PU，其中每个数据分组被分成多个片段，并且活动SU在每个数据片段的末尾进行感测检测。然后，我们开发了一个数学模型来分析所提出的FD MAC协议的吞吐量性能。此外，我们提出了一种算法来配置的MAC协议，使有效的自干扰管理和感知开销控制可以实现。最后，数值结果来评估我们的设计的性能，并证明了吞吐量的提高相比，现有的半双工（HD）认知MAC协议。
2015-06-27 cs.IT cs.NI math.IT
Constant Modulus Waveforms for IoT-Centric Integrated Sensing and Communications
University of Melbourne（墨尔本大学）；Victoria University of Wellington（惠灵顿维多利亚大学）；RakFort；IIITD（印度信息与技术研究所德里分校）；InterDigital Europe Ltd（InterDigital欧洲有限公司）；Huawei Technologies Duesseldorf GmbH（华为技术杜塞尔多夫有限公司）
本文提出了一种适用于物联网的常模波形设计，以解决高PAPR导致的资源受限问题，通过单载波调制提升感知与通信性能。
2026-02-12 cs.IT eess.SP math.IT
Movable Antenna Aided Full-Duplex ISAC System with Self-Interference Mitigation
针对全双工ISAC系统的自干扰问题，提出基于FP和AO的联合优化算法及PSO初始位置优化算法，利用可移动天线位置灵活性提升SIC能力与系统整体性能。
2025-05-20 cs.IT eess.SP math.IT
Extremely Large Full Duplex MIMO for Simultaneous Downlink Communications and Monostatic Sensing at Sub-THz Frequencies
本文针对亚太赫兹频段提出超大规模全双工MIMO系统，联合优化模拟/数字波束赋形、接收合并与自干扰消除，在满足定位误差约束下最大化下行速率，并提出两种ISAC设计。
2025-07-17 cs.ET cs.IT math.IT
Evaluation Of Orthogonal Chirp Division Multiplexing For Automotive Integrated Sensing And Communications
我们考虑一个双基地车载集成传感和通信（ISAC）系统，采用最近提出的正交线性调频分复用（OCDM）多载波波形。作为一种独立的通信波形，OCDM已被证明对时频选择性信道中的干扰具有鲁棒性。在一个双基地ISAC，我们利用这个属性来开发有效的接收处理算法，实现高目标分辨率以及高通信速率。我们推导出我们提出的顺序符号解码和雷达参数估计（SUNDAE）算法的统计界限，并通过数值实验比较其与其他多载波波形的竞争性能。
2021-11-09 cs.IT eess.SP math.IT
Can FSK Be Optimised for Integrated Sensing and Communications?
本文研究了基于FSK波形的联合通信与雷达系统，通过优化子脉冲初始相位有效降低了模糊函数峰值旁瓣电平，且不影响数据速率和接收机复杂度。
2024-05-02 cs.IT eess.SP math.IT
Optical Integrated Sensing and Communication: Architectures, Potentials and Challenges
本文介绍光一体化感知与通信（O-ISAC）的通用系统结构、三大优势，基于三类波形探讨其波形设计与资源分配，并提出未来趋势与挑战，为相关研究提供方向。
2024-03-11 cs.IT eess.SP math.IT
On the Effect of Pulse Shaping Filters in Zak-OTFS Waveform for Radar Sensing
Indian Institute of Science, Bangalore（印度科学研究所班加罗尔分校）
本文研究Zak-OTFS雷达波形中不同脉冲成形滤波器（sinc、高斯-辛格滤波器）对自模糊函数的影响，发现sinc和GS滤波器主瓣更窄，在多目标密集场景下分辨率更高，而高斯滤波器旁瓣更低，在稀疏场景下性能更好；当采用干扰抑制接收机时，sinc和GS滤波器在两种场景下均优于高斯滤波器。
2026-05-28 cs.IT eess.SP math.IT
Hybrid Precoding and Combining for mmWave Full-Duplex Joint Radar and Communication Systems under Self-Interference
本文针对毫米波全双工联合雷达与通信系统，提出基于广义特征值的混合预编码与模拟合并设计，在保证雷达增益和通信速率的同时有效抑制自干扰，并通过OFDM雷达实现高精度目标距离与速度估计。
2024-04-01 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Analog and Digital Transceiver Design for Wideband Full Duplex MIMO Systems
在本文中，我们提出了一种宽带全双工（FD）多输入多输出（MIMO）通信系统，包括一个FD MIMO节点同时与两个多天线上行链路（UL）和下行链路（DL）节点利用相同的时间和频率资源进行通信。为了抑制FD MIMO系统中由于同时发送和接收而产生的强自干扰（SI）信号，提出了一种基于基带正交频分复用（OFDM）信号建模的模拟和数字（A/D）相消以及发送和接收波束形成的联合设计。考虑到实际的发射机损伤，我们提出了一种多抽头宽带模拟消除器的架构，其抽头的数量不与收发器天线和多径SI组件的数量成比例。我们还提出了一种新的自适应数字抵消截断奇异值分解的基础上，减少残留SI信号估计参数。为了最大化FD和速率，提出了一种用于A/D抵消和数字波束形成的联合优化框架。最后，我们广泛的波形仿真结果表明，所提出的宽带FD MIMO设计具有更高的SI消除能力，降低了复杂度相比，现有的消除技术，从而提高可实现的速率性能。
2021-12-16 cs.IT eess.SP math.IT
CRB-Optimal Arrays and Waveforms in Active Sensing: Role of Redundancy and Spatial Covariance of Array Geometry
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；Tampere University（坦佩雷大学）；Aalto University（阿尔托大学）
本文通过分析正交和相干波形下线性及平面阵列的Cramér-Rao界，揭示了最优阵列几何的冗余性本质，并推导了给定传感器总数下的最优收发分配方案。
2026-05-29 cs.IT eess.SP math.IT
Sensing using Coded Communications Signals
集成传感和通信（ISAC）的通用波形的一个关键挑战-被广泛认为是一个有吸引力的主张，以实现两种功能的高性能，同时有效地利用可用资源-在于利用信息承载信道编码的通信信号（c.c.s）进行传感。在本文中，我们调查的感知性能的c.c.s（多用户）干扰限制操作，并表明，它是有限的旁瓣的距离多普勒地图，其形式取决于是否c.c.s调制单载波或OFDM波形。而未编码的通信信号--包括一组$N$ i.i.d零均值符号--产生渐近（即，作为$N \rightarrow \infty$）由于大数定律而导致的零旁瓣，对于C.C.S来说同样成立并不明显，因为结构化信道编码方案（例如，线性分组码）引起码字符号之间的相关性。在本文中，我们表明，c.c.s也会产生渐近零旁瓣-单载波和OFDM波形-通过推导旁瓣幅度的尾概率的上限，衰减为$\exp( - O($码率$\times$块长度$))$。这意味着对于任何码率，c.c.s都是有效的感测信号，其在足够大的块长度上对多用户干扰是鲁棒的，基于它们调制单载波还是OFDM波形，性能上的差异可以忽略不计。我们通过模拟验证了后者的含义，在那里我们观察了传感性能（由检测和虚警概率表征）的QPSK调制的c.c.s（码率= 120/1024，块长度= 1024个符号），以匹配相当的无干扰FMCW波形，即使在高干扰水平下（信号干扰比为-11dB），用于单载波和OFDM波形。
2022-09-09 cs.IT eess.SP math.IT
Towards Integrated Sensing and Communications for 6G
对于下一代移动通信系统，传感和通信的集成有望在频谱利用率、成本、延迟、面积和重量方面带来好处。在本文中，我们分类和总结了不同集成方法的关键特性和技术考虑，并讨论了未来6G系统的相关波形设计问题。我们提供了新的候选波形单基地传感的结果，并强调重要的开放性问题和方向，值得未来深入研究。
2022-01-12 cs.IT eess.SP math.IT
OFDM Waveform Optimization for Bistatic Integrated Sensing and Communications
School of Mathematics and Statistics, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学数学与统计学院）；School of Mathematical Sciences, Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学数学科学学院）；School of Electronics and Communication Engineering, Sun Yat-sen University（中山大学电子与信息工程学院）；School of Electrical Engineering and Telecommunications, University of New South Wales（新南威尔士大学电气与电信工程学院）
本文提出了一种基于OFDM波形优化的双通道集成感知与通信方案，通过联合路径系数和延迟估计方法，优化子载波分配和功率分配以提升通信速率和感知精度。
2026-03-09 cs.IT math.IT
Spatio-Temporal Waveform Design in Active Sensing Systems with Multilayer Targets
在本文中，我们研究了主动传感应用的最佳时空波形设计。为此，利用了多天线雷达。雷达视野中的目标自然是由多层不同材料组成的。因此，这些层与入射波的相互作用影响目标的检测和分类。为了提高检测质量，我们提出了利用空时波形，适应目标的多层响应。我们认为后向散射信号功率作为效用函数被最大化。将发射信号功率约束下的后向散射信号功率最大化问题表示为半定规划问题。首先，我们假设一个单一的目标场景，由此产生的SDP产生一个分析解决方案。其次，我们研究了在杂波存在下，考虑目标角度不确定性的最佳波形。第三，具有多个目标和多个杂波，来自目标的后向散射信号功率的加权和被最大化以提供后向散射功率区域最外边界。我们观察到，当目标的材料是给定的，后向散射信号的功率可以显着增加的最佳时空波形设计。此外，我们观察到，通过在波形设计过程中利用多个时间维度，可以显着减少所利用的天线的数量。
2019-02-28 cs.IT math.IT
Multicarrier ISAC: Advances in Waveform Design, Signal Processing and Learning under Non-Idealities
本文探讨了5G和6G网络中的多载波ISAC技术，通过协同设计波形与多天线信号处理，结合模型优化与学习方法，克服实际收发机非理想性，在共享频谱中实现通信与感知性能的优化平衡。
2024-06-26 cs.IT eess.SP math.IT
A Tutorial on AI-Empowered Integrated Sensing and Communications
Villanova University（维拉诺瓦大学）；Southern Illinois University（南伊利诺伊大学）；Aalto University（阿尔托大学）
本文介绍利用人工智能提升集成感知与通信系统效率和复杂度的方法，通过统一波形和波束成形策略实现性能优化。
2026-02-13 cs.IT eess.SP math.IT
Diagonal Waveform and Algorithm to Estimate Range and Velocity in Multi-Object Scenarios
本文针对联合通信与感知，提出对角波形与1D-DFT算法，相比传统2D-DFT降低开销和复杂度，并通过多车交通监控仿真验证其可行性。
2023-06-19 cs.IT eess.SP math.IT
Recovery guarantees for multifrequency chirp waveforms in compressed radar sensing
雷达成像系统发射调制的宽带波形以实现高距离分辨率，从而在接收机处产生与发射波形的带宽成比例的高采样率。模拟处理技术可以用于接收，以将测量的数量减少到N，即潜在延迟仓的数量。如果由雷达询问的场景被假设为稀疏的K点目标组成，从压缩感知的结果表明，测量的数量可以进一步减少到与K logN的规模，用于从具有加性噪声的测量中稳定地恢复稀疏场景。虽然非结构化的随机投影仪保证稀疏约束下的成功恢复，他们不能在雷达硬件中实现的实践。最近，结构化的随机Toeplitz和循环矩阵，从使用随机波形的时间延迟估计设置已被证明产生恢复保证类似于非结构化的传感矩阵。然而，相应的发射机和接收机结构具有高复杂度和大存储要求。在本文中，我们提出了一种替代的低复杂度压缩宽带雷达传感器，它结合了多频调信号啁啾波形的发射与接收器，利用模拟混频器其次是一个统一的子奈奎斯特采样阶段。我们得到的结构化测量矩阵和音调的数量的充分条件的恢复保证。我们设计的唯一随机组件是稀疏音调频谱，可有效地在硬件中实现。我们的分析和实验结果表明，我们的计划的性能与非结构化的随机传感矩阵和结构化的Toeplitz和循环矩阵的随机元素。
2015-10-07 cs.IT math.IT
Frequency Hopping Waveform Design for Secure Integrated Sensing and Communications
该研究提出结合随机频率与PRI捷变（RFPA）技术和基于信道互易性的密钥生成（CRKG），增强集成感知与通信（ISAC）系统的安全性、隐私性和感知能力，通过混合信息嵌入和稀疏匹配滤波器设计提升性能并验证效果。
2025-04-14 cs.IT eess.SP math.IT
Multi-Functional Chirp Signalling for Next-Generation Multi-Carrier Wireless Networks: Communications, Sensing and ISAC Perspectives
University of Essex（埃塞克斯大学）；University of Surrey（萨里大学）；University College London（伦敦大学学院）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）；University of Southampton（南安普顿大学）
为满足下一代多载波移动网络服务质量需求，设计多功能信号方案。倡导啁啾信号，融合序列与波形，考虑多种啁啾波形创建多载波波形，突出其在高移动性通信及信息感知与通信一体化方面优势并指出研究方向。
2026-10-27 cs.IT eess.SP math.IT
Quantized Precoding and RIS-Assisted Modulation for Integrated Sensing and Communications Systems
在本文中，我们提出了一种新的可重构智能表面（RIS）辅助通感一体化（ISAC）系统与1位量化在ISAC基站。在ISAC系统中引入RIS，以减轻粗量化的影响，并实现感测和通信功能之间的共存。具体来说，我们设计发射预编码器以获得具有所需辐射图案的1位感测波形。然后，RIS相移被设计为调制1比特感测波形以向用户发送M进制相移键控符号。通过数值模拟，我们表明，所提出的方法提供了显着改善的符号错误概率相比，MIMO通信系统具有量化的线性预编码器，同时仍然提供可比的传感性能作为未量化的传感系统。
2022-11-03 cs.IT eess.SP math.IT
Co-Designing Statistical MIMO Radar and In-band Full-Duplex Multi-User MIMO Communications -- Part III: Multi-Target Tracking
本文针对带内全双工多用户MIMO通信与分布式MIMO雷达的协同设计，提出基于Barzilai-Borwein梯度算法和混合整数线性规划的低复杂度方法，并适配联合概率数据关联与扩展卡尔曼滤波器，实现多目标检测、定位与跟踪。
2024-03-28 cs.IT eess.SP math.IT
Low-Complexity Joint Azimuth-Range-Velocity Estimation for Integrated Sensing and Communication with OFDM Waveform
针对OFDM波形单基地ISAC系统JARVE计算复杂度高的问题，推导其克拉美罗界，提出结合迭代子空间更新与Levenberg-Marquardt优化的低复杂度超分辨率估计算法，相比3D-MUSIC和ESPRIT算法复杂度分别降3个、2个数量级且性能更优。
2024-05-15 cs.IT eess.SP math.IT
Full-Duplex Communication for ISAC: Joint Beamforming and Power Optimization
本文研究全双工ISAC系统中联合优化下行双功能发射信号、上行接收波束赋形和用户功率的问题，提出基于秩松弛和SCA的高效迭代算法，显著提升功率效率与频谱效率。
2023-04-19 cs.IT eess.SP math.IT
Full-Duplex Mobile Device - Pushing the Limits
在本文中，我们解决了\emph{mobile full-duplex devices}中发射机-接收机隔离的挑战，该解决方案基于共享天线的收发机架构。首先，需要自适应模拟RF消除电路，因为跟踪时变自干扰耦合特性的能力在移动设备中至关重要。此外，由于移动规模的设备通常在高度非线性的低成本RF组件下工作，因此还需要新颖的自适应非线性DSP方法来实现数字基带的最终自干扰抑制。除了描述上述先进的电路和信号处理解决方案外，还提供了完整演示器实施的全面RF测量结果，证明了在80 MHz波形带宽上使用高度非线性发射机功率放大器的有源RF消除超过40 dB。测量的例子也证明了良好的自愈特性的控制回路对快速变化的耦合通道。此外，当与非线性数字消除处理互补时，尽管自干扰具有苛刻的非线性性质，但残余自干扰水平被推低至演示系统的本底噪声。这些发现表明，部署全双工原理在移动设备中确实也是可行的，因此是一种潜在的技术，例如，5G及以上无线电系统
2016-05-16 cs.IT math.IT
MJSAC: McCormick Relaxation-based Waveform Design for Joint Sensing and Communication
King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)（阿卜杜拉国王科技大学）；Indian Institute of Technology Roorkee（罗尔基印度理工学院）
提出一种基于McCormick松弛的波形设计方法MJSAC，通过最大化协方差矩阵间的Frobenius范数距离并保证恒定波束模式，解决非凸优化问题，无需信道信息即可提升通信性能。
2026-06-11 cs.IT math.IT
The ISAC Tradeoff Cliff: Fundamental Limits under Waveform Uncertainty and Finite Blocklength
Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海得拉巴分校）；University of Southampton（南安普顿大学）
本文针对ISAC系统，在有限块长解码不确定性下，推导感知性能的费舍尔信息与CRB，揭示通信可靠性边界即感知信息边界，刻画“权衡悬崖”转变，并给出临界速率表达式，为系统设计提供可靠性余量指导。
2026-09-23 cs.IT math.IT
Short-Length Code Designs for Integrated Sensing and Communications: A Deep Learning Approach
本文提出基于自编码器的深度学习框架，用于非相干ISAC短码长波形设计，通过修正Cramér-Rao界和最大似然解码分析揭示通信与感知的折衷，并联合优化两者，仿真证明在短块长度和衰落条件下优于传统方案。
2026-11-03 cs.IT cs.LG math.IT
ISAC with Co-Prime Arrays: Virtual-Aperture Sensing and uplink downlink communications
该研究针对无人机网络ISAC的孔径与自干扰问题，提出含CPA的共享孔径架构，经CRB分析与交替优化算法验证，可提升感知性能与通信和速率，优于基准方案。
2026-09-03 cs.IT math.IT
Multi-Channel MAC Protocol for Full-Duplex Cognitive Radio Networks with Optimized Access Control and Load Balancing
在本文中，我们提出了一个多信道全双工媒体访问控制（MAC）协议的认知无线电网络（MFDC-MAC）。我们的设计利用的事实，全双工（FD）的次要用户（SU）可以执行频谱感知和访问的同时，我们采用随机动态信道选择的信道之间的负载均衡和标准的退避机制的竞争解决方案在每个可用的信道。然后，我们开发了一个数学模型来分析所提出的MFDC-MAC协议的吞吐量性能。此外，我们研究了协议配置优化，以最大限度地提高网络吞吐量，我们表明，这种优化可以在两个步骤中进行，即优化的接入和传输参数的每个信道和优化的信道选择概率的用户。这种优化旨在实现FD收发器的有效自干扰管理、感测开销控制以及信道之间的负载均衡。数值结果表明不同的协议参数的影响和参数优化的吞吐量性能的重要性，以及显着的性能增益相比，传统的设计所提出的设计。
2016-02-01 cs.DC cs.IT cs.NI
Full-Duplex Aerial Communication System for Multiple UAVs with Directional Antennas
基于无人机的无线系统，如无线中继和遥感，引起了学术界和工业界的极大关注。为了实现这些目标，连接无人机和地面站的高性能无线空中通信系统是关键的推动因素之一。然而，仍然存在阻碍其发展的问题，例如无人机之间严重的同频干扰，以及无人机的有效载荷/电池寿命有限。为了应对这些挑战，我们提出了一种空中通信系统，该系统能够实现多个无人机的系统级全双工通信，其硬件复杂度低于理想的全双工通信系统。在所提出的系统中，每个信道被重新分配给一对UAV的上行链路和下行链路，并且每个UAV将一对分离的信道用于其上行链路和下行链路。利用无人机的机动性以及无人机和地面站所配备的高增益定向天线的优势，消除了复用相同信道的无人机之间的同频干扰，因此该系统不需要专门的消除器。给出了系统设计和性能分析，仿真结果与设计结果吻合较好。
2022-02-01 cs.IT math.IT
