Multi-Antenna Joint Radar and Communications: Precoder Optimization and Weighted Sum-Rate vs Probing Power Tradeoff
为了进一步挖掘联合多天线雷达通信系统的潜力，我们提出了两种传输技术分别基于分离和共享天线部署。这两种技术的目的是最大化的加权和速率（WSR）和探测功率在目标的位置下的天线的平均功率约束，使系统可以同时与下行链路用户进行通信，并在同一频段内检测到的目标。基于加权最小均方误差（WMMSE）方法，利用半定规划（SDP）设计了分离部署传输，利用优化最小化（MM）算法求解了共享部署问题。数值结果表明，在雷达波束形成中，共享部署优于分离部署。在所提出的传输和两个实际上更简单的双功能实现之间比较了WSR和目标处的探测功率之间的权衡，时分和频分。结果表明，虽然分离部署实现了频谱共享，但与频分相比，其性能有所下降，而共享部署的性能优于频分和频分，在一定条件下甚至优于时分。
2021-01-28 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Precoder and Reflector Design for RIS-assisted Multi-user OAM Communication Systems
针对多用户OAM通信中相位湍流导致的模式间干扰问题，提出RIS辅助的联合预编码器与反射面设计，通过三层预编码和RIS保证视距传输，相比传统MIMO获得更优总速率。
2025-01-24 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
Joint Phase Shift Optimization and Precoder Selection for RIS-Assisted 5G NR MIMO Systems
Istanbul Technical University（伊斯坦布尔理工大学）；Kocaeli University（科贾埃利大学）；Yildiz Technical University（耶尔德兹理工大学）；TÜBİTAK BİLGEM（土耳其科学技术研究委员会信息通信技术研究中心）
本文提出基于奇异值的RIS优化策略，通过联合优化相移和预编码器提升5G NR MIMO系统性能。
2025-05-29 eess.SP
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
Transmit Beamspace DDMA Based Automotive MIMO Radar
时分多址接入（TDMA）技术已应用于汽车多输入多输出（MIMO）雷达中。然而，它遭受的发射能量损失，并作为结果的参数估计性能下降时，发射元件的数量增加。为了解决这些问题，提出了一种发射波束空间（TB）多普勒分多址接入（DDMA）方法。首先，引入空多普勒谱的相位调制矩阵。利用DDMA信号的空多普勒频谱，提出了一种基于序贯检测的DDMA信号多普勒模糊检测方法。该方法能够在多普勒域实现波形分集，并在慢时间内产生一个传输块，将发射功率集中在一个固定的空间区域，从而改善了汽车MIMO雷达的发射能量分布，在中/远程雷达（MRR/LRR）应用中具有良好的应用前景。与传统的TDMA技术相比，所提出的TB DDMA方法可以充分利用所有发射元件的传输能力，以确保发射功率被有效地使用，并且继承了容易的实现。此外，所提出的TB DDMA方法避免了每个发射天线的活动时间和帧时间之间的权衡。仿真结果验证了所提出的汽车MIMO雷达TB DDMA方法的有效性。
2021-03-25 eess.SP
Coexistence Designs of Radar and Communication Systems in a Multi-path Scenario
针对多径环境下MIMO通信与雷达频谱共享的干扰问题，通过联合设计预编码器、雷达波形与接收滤波器最大化SINR，并采用交替最大化算法求解非凸问题。
2023-04-08 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Radar and Communication Design: Applications, State-of-the-art, and the Road Ahead
本文首先综述了通信和雷达频谱共享领域的应用场景和研究进展。然后，我们提出了一种新的收发器架构和帧结构的双功能雷达通信（DFRC）基站（BS）工作在毫米波（毫米波）波段，使用混合模拟-数字（HAD）波束形成技术。我们假设BS服务于在毫米波信道中操作的多天线辅助用户设备（UE），其同时主动检测多个目标。注意，目标的一部分还起到通信信号的散射体的作用。在此框架下，我们提出了一种新的联合目标搜索和通信信道估计的方案依赖于由HAD结构产生的全向导频信号。给定全数字通信预编码器和期望的雷达发射波束方向图，我们建议在非凸恒模（CM）和功率约束下设计模拟和数字预编码器，使得BS可以制定朝向所有目标的窄波束，同时预均衡通信信道的影响。此外，我们设计了一个HAD接收机，可以同时处理来自UE的信号和来自目标的回波。通过跟踪目标的角度变化，我们表明，它是可以恢复的目标回波，并通过调用连续干扰消除（SIC）技术减轻对UE信号施加的潜在干扰，即使当雷达和通信信号共享等效的信噪比（SNR）。通过数值仿真验证了所提方法实现DFRC的可行性和有效性。最后，通过对CRSS研究领域中存在的问题进行综述，对本文的讨论进行了总结。
2019-06-03 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
Symbol-Aware Precoder Design for Physical-Layer Anonymous Communications
the Australian National University（澳大利亚国立大学）
本文提出了一种基于符号级别的预编码策略，旨在在保持可靠通信的同时实现物理层发射机匿名性，通过KLD度量和P-EGC方案实现匿名性与可靠性的权衡。
2026-02-24 cs.IT eess.SP math.IT
End-to-end Learning of Waveform Generation and Detection for Radar Systems
针对雷达系统发射波形和检测器的联合设计问题，提出了一种端到端的学习方法。检测器和发送波形交替训练：对于固定的发送波形，使用监督学习来训练检测器，以便近似Neyman-Pearson检测器;对于固定的检测器，使用基于来自接收器的反馈的强化学习来训练发送波形。没有先验知识的目标和杂波模型假设。发射器和接收器都被实现为前馈神经网络。数值结果表明，所提出的端到端的学习方法是能够获得一个更强大的雷达性能在杂波和有色噪声的任意概率密度函数相比，传统的方法，并成功地适应发射波形的环境条件。
2019-12-02 eess.SP
Coherent FDA Radar: Transmitter and Receiver Design and Analysis
针对 FDA-MIMO 雷达的距离模糊与干扰杂波抑制问题，本文设计 C-FDA 雷达收发机并建立空-时-距信号模型，证明其相干增益更高且可解决 SRA 问题。
2024-08-06 eess.SP
Precoder Design for Correlated Data Aggregation via Over-the-Air Computation in Sensor Networks
空中计算（AirComp）通过同时处理计算和通信，使传感器网络中的高效无线数据聚合成为可能。本文提出了一种新的预编码器设计的AirComp，结合传感数据的统计特性，空间相关性和异构数据的相关性。所提出的预编码器的设计不需要迭代过程，因此可以以低计算成本实现。此外，该方法提供了感测数据的降维，以减少每个传感器的通信成本。我们评估所提出的方法在各种系统参数的性能。结果表明，所提出的方法的优越性，传统的非迭代方法的情况下，有大量的传感器和在聚合器的接收天线的数量小于在传感器的总发射天线。
2022-09-02 eess.SP
Hardware Efficient Joint Radar-Communications with Hybrid Precoding and RF Chain Optimization
在本文中，我们的目标是实现能量有效的设计与最低的硬件要求的混合预编码，使大量的天线与最少数量的RF链，和子阵列多输入多输出（MIMO）雷达为基础的联合雷达通信（JRC）系统。在基带处理中实现了动态活动RF链选择机制，并且使用分数规划来解决能量效率（EE）最大化问题，以获得当前信道状态下的RF链的最佳数量。随后的混合预编码器计算采用子阵列MIMO结构的EE最大化与通信和雷达指标的加权配方，和解决方案是基于交替最小化。仿真结果表明，该方法在保持速率性能的同时，以最少的硬件实现了最佳的EE，并在感知和通信之间进行了有效的权衡。
2021-04-16 eess.SP
Sparse Transmit Array Design for Dual-Function Radar Communications by Antenna Selection
双功能雷达通信（DFRC）系统最近被提出来实现雷达通信和无线通信的共存，这反过来又加剧了增加的频谱拥塞危机。在本文中，我们考虑的问题，稀疏发射阵列设计DFRC系统的天线选择相同或不同的天线被分配到不同的功能。我们考虑三种不同类型的DFRC系统，实现不同的同步波束形成器与单个和不同的稀疏阵列与共享孔径。我们利用阵列配置作为一个额外的空间自由度（DoF），以抑制交叉干扰，并促进两个系统功能的共存。结果表明，稀疏阵列的使用增加了DFRC系统范例的良好控制的旁瓣，以提高角分辨率。通过仿真实例验证了稀疏阵列在DFRC系统中的应用。
2018-08-15 eess.SP
Deep Learning assisted Port-Cycling based Channel Sounding for Precoder Estimation in Massive MIMO Arrays
IIT Madras（印度理工学院马德拉斯分校）
本文提出基于深度学习的端口循环信道探测方法，用于大规模MIMO阵列中预编码估计的CSI重建，通过降低资源开销并保持高准确性实现可靠CSI采集。
2026-01-23 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
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
Cognitive Radars: A Reality?
本文描述了认知雷达的一些关键思想和应用，突出了局限性和前进的道路。认知雷达是基于认知的感知-动作循环的系统，其感知环境，从中学习关于目标和背景的相关信息，然后根据期望的目标调整雷达传感器以最佳地满足其任务的需要。认知雷达的概念最初只是针对主动雷达而引入的。在本文中，我们描述了如何将这种模式也可以应用于无源雷达。特别地，我们描述了（i）认知主动雷达，其在频谱密集环境中工作并且在运行中改变发射波形以避免与信道的主要用户（诸如广播或通信系统）的干扰，（ii）认知主动雷达，其调整发射波形参数以实现指定水平的目标跟踪性能，以及（iii）认知被动雷达，与有源雷达不同，有源雷达不能直接改变发射波形，而是可以选择最佳的机会源，以提高检测和跟踪性能。
2018-02-28 eess.SP
Linear Precoder Design in Massive MIMO under Realistic Power Amplifier Consumption Constraint
无线网络的能耗日益受到关注。在大规模多输入多输出系统中，基站中的功率放大器在功率需求方面具有很大的影响，大规模多输入多输出系统作为5G推出的一部分被越来越多地部署。大多数当前的大规模大规模多输入多输出预编码器被设计为最小化发射功率。然而，功率放大器的效率取决于其相对于其饱和状态的操作状态，并且所消耗的功率被证明与发射功率非线性相关。因此，提出了基于功率消耗的最大比传输、迫零和正则化迫零预编码器的等价物。我们展示了解决方案的结构如何从根本上改变。虽然所有的天线都应该是活动的，以尽量减少发射功率，我们发现相反，如果目标是功率放大器消耗的功率，则应该激活较少数量的天线。
2022-06-15 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Design of Radar Waveform and Detector via End-to-end Learning with Waveform Constraints
研究了数据驱动的雷达发射波形与检测器联合设计问题。我们提出了两种新的基于学习的方法，波形和检测器设计的基础上，雷达系统的端到端的培训。第一种方法包括交替监督训练的检测器的固定波形和强化学习的发射机的固定检测器。在第二种方法中，发射器和检测器同时训练。各种操作波形的限制，如峰均功率比（PAR）和频谱兼容性，被纳入设计。与传统的雷达设计方法，依赖于严格的数学模型与有限的适用性，它表明，雷达学习可以通过训练检测器从多个统计模型的环境中生成的合成数据鲁棒。理论分析和结果表明，所提出的方法能够使发射波形适应环境条件，同时满足设计约束。
2021-02-19 eess.SP
Precoder Design for Physical-Layer Security and Authentication in Massive MIMO UAV Communications
支持无人机（UAV）的可靠和无缝无线连接最近已成为实现UAV的各种不同用例的关键要求。由于其广泛的部署足迹，蜂窝网络可以支持UAV的超视距（BVLOS）通信。在本文中，我们认为蜂窝连接的无人机（C-UAV），由大规模多输入多输出（MIMO）链路服务，以扩大覆盖范围，同时也提高了物理层的安全性和认证。我们考虑莱斯信道，并提出了一种新的线性预编码器的设计传输数据和人工噪声（AN）。我们推导出了传统的和建议的预编码器设计的C-UAV的遍历保密率的封闭形式的表达。此外，我们得到了最佳的功率分裂因子，划分数据和AN之间的功率渐近分析。然后，我们将所提出的预编码器设计应用于指纹嵌入认证框架中，其目标是最小化窃听者检测认证标签的概率。在仿真结果中，我们显示了所提出的预编码器的优势，在保密率和认证概率考虑中等和大量的天线大规模多输入多输出的情况下。
2021-07-02 eess.SP
Rate-Splitting Multiple Access for Downlink Multiuser MIMO: Precoder Optimization and PHY-Layer Design
速率分割多址接入（RSMA）最近已经作为用于下行链路多用户（MU）多天线通信的强大且鲁棒的多址接入和干扰管理策略出现。在这项工作中，我们研究了在下行链路MU系统中的RSMA方案的预编码器设计问题，完美和不完美的信道状态信息在发射机（CSIT）和评估的作用和好处发送多个公共流。与现有的作品，考虑单天线接收机（多输入单输出-MISO），我们提出并扩展了RSMA框架多天线接收机（多输入多输出-MIMO）和制定的预编码器优化问题的目的是最大限度地提高加权遍历和速率（WESR）。预编码器的优化解决了使用样本平均近似（SAA）连同建议的矢量化和加权最小均方误差（WMMSE）为基础的方法。RSMA的可扩展和自由度（DoF）是作为传输的公共和私有流的数量的递增函数导出的，这是进一步验证遍历和速率（ESR）性能使用蒙特卡罗模拟。基于线性预编码器和非正交多址（NOMA）方案的常规MU-MIMO被认为是基线。仿真结果表明，在CSIT不完善的情况下，RSMA的总DoF和ESR性能优于两种基线，并且随着传输公共流的数量增加而增加。此外，通过更好地管理干扰，RSMA不仅比基线方案具有显著的ESR增益，而且对CSIT不准确性、网络负载和用户部署更具鲁棒性。
2021-05-16 cs.IT eess.SP math.IT
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
Transmit MIMO Radar Beampattern Design Via Optimization on the Complex Circle Manifol
多输入多输出（MIMO）雷达系统跨天线适配波形的能力允许发射波束图案设计的灵活性。在认知雷达中，一个流行的代价函数是最小化与理想化波束图的偏差（这是通过对环境的了解而得到的）。在发射波形存在实际约束的情况下，发射波束图案的优化变得特别具有挑战性。其中最难的约束是非凸的常数模约束，这一直是最近的工作的主题。在离开大多数现有的方法，我们开发了一个解决方案，涉及直接优化的非凸复圆流形。也就是说，我们推导出一个新的投影，下降和收缩（PDR）更新策略，允许单调代价函数的改善，同时保持可行性的复杂的圆流形（恒模集）。对于二次代价函数（如波束图偏差的情况），我们提供了单调代价函数改进的分析保证以及收敛到局部最小值的证明。我们评估了所提出的PDR算法对其他候选MIMO波束图设计方法，并表明PDR可以优于竞争的宽带波束图设计方法，同时计算成本较低。最后，通过向波束方向图代价函数添加惩罚项，将跨天线的正交性并入PDR框架中。通过正交波形实现，也证明了对目标方向失配的鲁棒性。
2019-04-15 eess.SP
Joint Design of the Transmit and Receive Weights for Coherent FDA Radar
频率分集阵列（FDA）与传统阵列技术的不同之处在于，它在阵列元素之间施加了额外的频率偏移（FO）。与相控阵或多输入多输出（MIMO）相比，FO的使用为FDA提供了在距离维度上的可控自由度，在联合角度和距离定位、距离模糊杂波抑制和低截获概率方面具有更好的性能。特别地，相干FDA的FO比基带波形的带宽小得多，能够获得更高的发射增益和输出信号与干扰加噪声比（SINR）。在本文中，我们研究的问题，联合设计的发送和接收权相参FDA雷达系统。该设计问题被制定为在所需的二维距离-角度空间的功率在整个区域的功率的比率的最大化，受到能量约束，限制每个发射天线的发射能量和相似性约束，使得可以保证良好的发射波束图。由于所得问题是NP难问题，因此，提出了一种基于半定松弛（SDR）技术的序贯优化方法。数值仿真结果验证了该方案的有效性。
2022-12-20 eess.SP
Direct and Ambient Backscatter Communications with a Dual-Function Radar Transmitter
Columbia University（哥伦比亚大学）；University of Cassino and Southern Lazio（卡西诺与南拉齐奥大学）
本文提出一种双功能雷达发射机同时实现直接通信与环境反向散射通信的系统，通过非线性向量调制和子空间结构实现联合解码与分离解码，讨论了系统性能与信道估计精度的权衡。
2026-04-16 eess.SP
Lattice All-Pass Filter based Precoder Adaptation for MIMO Wireless Channels
现代5G通信系统采用多输入多输出（MIMO）结合正交频分复用（OFDM）来增强数据速率，特别是对于宽带毫米波（mmW）应用。由于这些系统使用大量的子载波，因此从接收器向发射器反馈甚至子载波的子集的估计的预编码器是禁止的。此外，这样的频域方法也不利用存在于这样的信道中的主要视线分量来减少反馈。在这项工作中，我们将时域中的预编码器视为矩阵全通滤波器，并使用矩阵网格结构对离散时间预编码器滤波器进行建模，该矩阵网格结构有助于减少整体反馈，同时仍然保持所需的频率-相位延迟曲线。这提供了使用较少系数的跨子载波的有效预编码器表示，并且能够以比过去方法低得多的反馈随时间进行跟踪。与频域测地线插值、基于Givens旋转的参数化以及依赖于近似离散时间表示的角度延迟域方法相比，所提出的方法以低得多的反馈负担产生更高的可实现速率。通过对mmW信道模型的大量仿真，我们证实了我们的主张的有效性，并表明所提出的方法可以减少高达70%的反馈负担。
2023-03-18 eess.SP
Transmit Beamformer Design for Beampattern Synthesis in Phased-Array Radar Systems
Fraunhofer Heinrich Hertz Institute (HHI)（弗劳恩霍夫海因里希赫兹研究所）；Technische Universität Berlin（柏林工业大学）
该研究针对相控阵雷达的发射波束形成器，提出联合方向图匹配与干扰抑制的优化框架，通过交替最小化等方法设计算法，经仿真验证其性能优异且计算效率高。
2026-08-24 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
Tri-Hybrid Cell-Free Massive MIMO Systems
Southern Illinois University（南伊利诺伊大学）
本文针对CFmMIMO系统提出三混合预编码器设计，联合优化三层预编码器与AP发射功率，经仿真验证其在GEE、SE等性能上优于多种基准方案，还明确了AP与RF链数量的最优区域及动态超表面天线的增益效果。
2026-10-09 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
A Dual-Function Radar Communication System With OFDM Waveforms and Subcarrier Sharing
提出了一种新的单基地多输入多输出（MIMO）双功能雷达通信（DFRC）系统，该系统有效地利用可用带宽进行感知和通信。被称为共享子载波DFRC（SS-DFRC）的所提出的系统发送宽带、正交频分复用（OFDM）波形，并且允许发送天线以共享方式使用子载波。提出了一种新的低复杂度的目标估计方法，以克服在这种情况下出现的雷达目标参数和发射符号的耦合。当所有子载波以共享方式使用时，所提出的系统实现了高通信速率，但其感测性能受到接收阵列的大小的限制。我们表明，当一些子载波被保留为专用于一个发射天线（私人子载波），通信速率可以权衡提高传感性能。后者可以通过使用私有子载波来构造产生更高分辨率角度估计的更大孔径虚拟阵列来实现。该系统通过波形预编码被赋予波束成形能力，其中预编码矩阵被优化设计以满足联合感测-通信系统性能度量。
2022-03-28 eess.SP
Transmit Beampattern Synthesis for Active RIS-Aided MIMO Radar via Waveform and Beamforming Optimization
针对传统集中式MIMO雷达受波形约束导致发射方向图性能下降的问题，提出联合优化波形与ARIS反射系数的方法，通过Dinkelbach变换、CADMM与CCCP交替求解最小化ISMR，显著降低旁瓣能量，提升雷达性能。
2024-10-07 eess.SP
Spatial Modulation for Joint Radar-Communications Systems: Design, Analysis, and Hardware Prototype
双功能雷达通信（DFRC）系统在单一平台上实现雷达和通信功能。联合设计这些子系统可以在性能、尺寸、成本和功耗方面获得显著收益。本文提出了一种利用广义空间调制（GSM）实现雷达波形与通信波形共存的DFRC系统。我们提出的基于GSM的方案，被称为基于空间调制的通信雷达（SpaCoR）系统，分配天线单元之间的子系统的基础上发送的消息，从而实现增加的通信速率通过嵌入额外的数据位在天线的选择。我们制定的信号模型，并提出了一个专用的雷达处理方案。为了评估雷达的性能，我们描述了发射波束方向图的统计特性。然后，我们提出了一个硬件原型的建议DFRC系统，证明了该方案的可行性。我们的研究结果表明，建议的GSM系统实现了改进的通信性能相比，利用固定分配在相同的数据速率操作的技术。对于雷达子系统，我们的实验表明，由GSM传输引起的空间敏捷性提高了角分辨率，并降低了旁瓣电平的发射波束图案相比，使用固定的天线分配。
2020-07-15 eess.SP
Worst-Case Riemannian Optimization with Uncertain Target Steering Vector for Slow-Time Transmit Sequence of Cognitive Radar
针对认知雷达目标导向向量不确定导致慢时间匹配滤波性能下降的问题，提出两步最坏情况优化及信赖域黎曼算法，证明收敛性并验证其杂波抑制和SCNR优势。
2024-04-16 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
Synesthesia of Machine (SoM)-Driven Analog Precoder Optimization for Enhanced ISAC Performance in Sub-THz Systems
针对sub-THz系统波束斜坡效应限制ISAC性能的问题，提出一种基于机器联觉（SoM）的轻量级复数值斜坡感知网络（CSP-Net）来优化模拟预编码器，在降低算法复杂度的同时有效提升了双功能增益。
2025-03-03 eess.SP
Efficient Dual-Blind Deconvolution for Joint Radar-Communication Systems Using ADMM: Enhancing Channel Estimation and Signal Recovery in 5G mmWave Networks
提出基于ADMM的框架，通过凸约束和近端算子迭代优化雷达信道与发射信号，实现毫米波联合雷达通信系统的双盲反卷积，有效提升信道估计与通信性能。
2026-06-07 eess.SP
Robust Precoding for Multi-User Visible Light Communications with Quantized Channel Information
针对室内MU-MISO VLC系统中信道量化导致的CSI不完美问题，提出基于多面体不确定区域建模的鲁棒预编码方法，并将其转化为SOCP问题以在保证各用户目标SNIR的同时最小化LED发射光功率。
2024-12-03 eess.SP
Cooperative Hybrid Transmit Beamforming in Cell-free mmWave MIMO Networks
混合预编码器和组合器被设计用于协作无小区多用户毫米波（mmWave）多输入多输出（MIMO）蜂窝网络，以用于低复杂度干扰减轻。最初，我们得出一个最佳的混合发射波束形成器（HTBF）的广播情况下，同时考虑总的和每接入点（AP）的功率约束。其次，提出了一种基于最小方差无失真响应（MVDR）的最优连续混合波束形成技术。我们证明，它可以减轻用户间和组间干扰，同时连续确保与之前调度的用户/用户组的正交性。此外，理论上表明，所提出的计划是能够支持大量的用户。随后，贝叶斯学习（BL）为基础的方法被认为是联合设计的RF和基带预编码器/组合器的各种情况下考虑。此外，我们还设想我们的HTBF方案，这是基于最大化的信号干扰加噪声比（SINR）的每个单独的用户的上行链路对应。最后，所提出的方案的功效的特点是我们广泛的仿真结果在消除用户间/组间干扰，提高了频谱效率。
2022-12-14 eess.SP
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
Movable Antenna Enhanced Dual-Functional Radar-Communication: A Symbol-Level Precoding Approach
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）；Concordia University（康考迪亚大学）；ZGC Institute of Ubiquitous-X Innovation and Applications（ZGC泛在X创新与应用研究院）；Southwest China Research Institute of Electronic Equipment (SWIEE)（中国西南电子设备研究所）
针对可移动天线增强的双功能雷达通信系统，提出一种基于深度强化学习的双层优化符号级预编码设计，以最大化杂波环境下多目标的雷达信干噪比，并联合优化波形、接收滤波器和天线位置。
2026-05-27 eess.SP
Virtual Array for Dual Function MIMO Radar Communication Systems using OTFS Waveforms
Rutgers University（罗格斯大学）
本文提出一种基于OTFS波形的双功能MIMO雷达通信系统虚拟阵列构建方法，通过共享Doppler-delay域bins和专属Time-Frequency域bins实现高分辨率参数估计。
2024-11-14 eess.SP
Low-Complexity Massive MIMO Tensor Precoding
基于Rician衰落信道子空间可分性的新发现，提出了一种新的低复杂度的大规模多输入多输出（MIMO）预编码策略.考虑在基站的均匀矩形阵列，我们表明，由信道向量所跨越的子空间可以分解为两个低维子空间之间的张量积。基于这个结果，我们制定张量最大比传输和迫零预编码器。我们表明，所提出的张量预编码器具有较低的计算复杂度，需要更少的瞬时信道状态信息比他们的线性同行。最后，我们提出了计算机模拟，证明了所提出的张量预编码器在实际通信场景中的适用性。
2020-09-21 eess.SP
Improved Detection Performance of Passive Radars Exploiting Known Communication Signal Form
在本文中，我们解决的问题，在无源多输入多输出（MIMO）雷达网络的目标检测。一个广义似然比测试推导出，假设在非合作发射站中使用的信号格式的先验知识。我们考虑的情况下，未知的传输信号使用线性数字调制方案或正交频分复用（OFDM）调制方案。这些数字调制方案被用于包括码分多址接入（CDMA）、地面数字视频广播（DVB-T）和长期评估（LTE）的流行标准中。在已知信号格式的情况下，广义似然比测试的性能往往是显着更有利的情况下，不利用此信息相比。此外，性能随着每个符号的样本数量的增加而提高，并且对于每个符号足够大的样本数量，性能非常接近具有已知发射信号的有源雷达的性能。
2018-05-03 eess.SP
8D Parameters Estimation for Bistatic EMVS-MIMO Radar via the nested PARAFAC
针对双基地EMVS-MIMO雷达，提出了一种改进的嵌套PARAFAC算法。首先，利用外部PARAFAC算法估计接收空间响应矩阵及其第一路因子矩阵。对于估计的第一路因子矩阵，给出了将其数据重排为一个新矩阵的理论，该矩阵是三路张量的模1展开矩阵。然后，利用内部分PARAFAC算法估计发射导向矢量矩阵、发射空间响应矩阵和接收导向矢量矩阵。因此，通过上述过程，可以精确地定位发送4D参数和接收4D参数。与原有的PARAFAC算法相比，嵌套PARAFAC算法在估计发射/接收空间响应矩阵时避免了额外的重构过程。此外，该算法可以提供一个高精度的8D参数估计比原来的PARAFAC算法。仿真结果验证了该算法的有效性。
2022-06-04 eess.SP
Multi-Static ISAC in Cell-Free Massive MIMO: Precoder Design and Privacy Assessment
本文针对无蜂窝大规模MIMO多静态ISAC网络，设计联合优化感知与通信需求的发射预编码器，评估内部敌手推断目标位置的隐私风险，证实多静态配置比单静态的目标位置估计更精准。
2023-10-03 eess.SP
Beyond Point Clouds: A Knowledge-Aided High Resolution Imaging Radar Deep Detector for Autonomous Driving
汽车雷达在自动驾驶方面的潜力尚未得到充分开发。我们提出了一种多输入多输出（MIMO）雷达发射和接收信号处理链，这是一种利用雷达领域知识和信号结构的知识辅助方法，用于使用深度神经网络生成高分辨率雷达距离-方位谱，以进行目标检测和分类。为了实现由4个汽车雷达收发器级联的大量发射天线之间的波形正交性，我们提出了一种交错时分复用（TDM）方案和速度展开算法，使用中国剩余定理和重叠阵列。在阿拉巴马大学进行了多模态传感器的现场实验。使用相机和激光雷达记录获得并标记高分辨率雷达光谱。初步实验表明，使用面向图像的深度神经网络进行目标检测的性能很有希望，在2,000个雷达帧上，通常0.5的交集（IoU）平均精度为96.1%。
2021-11-01 eess.SP
Deep Learning for Waveform Estimation and Imaging in Passive Radar
我们考虑一个双基地配置，一个固定的发射机发送未知的波形的机会和一个移动的接收机，并提出了一个深度学习（DL）框架的被动合成孔径雷达（SAR）成像。现有的无源雷达方法需要两个或更多个天线，这些天线在空间上分离或共置，具有足够的方向性，以在成像之前估计潜在的波形。我们的方法，被动雷达只需要一个单一的接收机，从而降低了成本，增加了通用性。我们从优化的角度来处理DL，并将图像重建公式化为机器学习任务。通过展开近似梯度下降算法的迭代，我们构建了一个由传输波形参数化的深度递归神经网络（RNN）。我们将RNN结构与解码器级级联以形成递归自动编码器架构。然后，我们利用反向传播学习传输的波形，通过训练网络在一个无监督的方式使用SAR测量。反向传播的高度非凸问题被引导到一个可行的解决方案，通过初始化网络与已知的组件的SAR前向模型的参数空间。此外，在初始化和反向传播期间并入关于波形结构的先验信息。我们证明了DL为基础的方法的有效性，通过广泛的数值模拟，显示集中，高对比度的图像，使用一个单一的接收机天线在现实的SNR水平。
2019-01-14 eess.SP
Hybrid Precoding for Multi-Group Multicasting in mmWave Systems
已知多播波束成形可以提高频谱效率。然而，它的好处和挑战的混合预编码器设计在毫米波（mmWave）系统仍然研究不足。为此，本文研究了混合发射预编码器（具有任意数量的有限分辨率相移）和接收组合器的毫米波多组多播的第一联合设计。我们提出的设计利用半定松弛（SDR），交替优化和Cholesky矩阵因式分解，依次优化数字/模拟预编码器在发射机和组合器在每个接收机。通过考虑多天线架构的接收器，我们的设计显着提高了系统的整体性能。具体地说，在只有两个接收天线的情况下，每个接收消息的平均发射功率提高了$ 16.8\% $，而成功的信息接收提高了$ 60\% $。我们通过大量的模拟证明，即使在具有挑战性的场景下（即，当共处一地的用户属于不同的多播组时）。
2020-02-03 cs.IT eess.SP math.IT
VLSI Design of a 3-bit Constant-Modulus Precoder for Massive MU-MIMO
第五代（5G）蜂窝系统将建立在大规模多用户（MU）多输入多输出（MIMO）技术上，以获得高频谱效率。然而，在基站（BS）处具有数百个天线和射频（RF）链需要过高的硬件成本和功耗。针对大规模MU-MIMO下行链路，提出了一种新的非线性预编码算法，其中每个RF链包含一个8相（3位）恒模发射器，从而能够使用低成本和高能效的模拟硬件。我们提出了一个高吞吐量的VLSI架构，并显示在Xilinx Virtex-7 FPGA上的实现结果。与最近报道的针对每个RF链使用两个1位数模转换器的BS设计的非线性预编码器相比，我们的设计在FPGA资源增加不超过2.7倍的情况下实现了高达3.75 dB的发射功率降低。
2018-03-01 cs.IT eess.SP math.IT
Robust Design of Power Minimizing Symbol-Level Precoder under Channel Uncertainty
在本文中，我们研究了下行链路传输的多用户多输入单输出（MISO）信道下的符号级预编码（SLP）计划，在发射机具有不完善的信道知识。在定义SLP问题时，采用了称为距离保持CIR（DPCIR）的一般类别的相长干涉区域（CIR）。特别是，我们感兴趣的鲁棒SLP设计，最大限度地减少总发射功率，同时满足用户的服务质量（QoS）的要求。我们考虑两种常见的模型的信道不确定性区域，即，范数有界的球形和随机。对于球面不确定性模型，提出了一种最坏情况下的鲁棒预编码器，而对于随机不确定性，我们定义了一个带概率约束的凸优化问题。我们模拟所提出的鲁棒方法的性能，并与现有的方法进行比较。通过仿真结果，我们还表明，有一个重要的权衡之间的两个强大的方法。
2018-08-12 cs.IT eess.SP math.IT
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
