Array Resource Allocation for Radar and Communication Integration Network
雷达与通信一体化(RCI)系统在分配天线资源以保证雷达和通信性能方面具有很大的灵活性。研究了RCI网络中多目标定位和多平台通信的阵列分配问题。阵列分配的目标是使每个信道的通信容量最大化,并使每个目标的定位误差最小化。本文首先建立了RCI网络中阵列分配的定位和通信模型。最小化最大化(MM),然后应用于创建代理函数的多目标优化问题。投影梯度下降(PGD)方法进一步解决了两个阵列分配问题,有一定的通信容量的约束和没有。计算机模拟进行评估所提出的算法的性能。仿真结果表明,该算法在有效分配阵列资源的基础上,提高了RCI网络的定位性能和通信性能。
2020-10-07 cs.SY eess.SP eess.SY
Reviewing the role of the extinction coefficient in radar remote sensing
本报告重新审视了森林监测雷达后向散射模型中的消光系数的作用。对处理这个问题的一些工作的回顾揭示了灭绝值的多样性,其对传感器频率和森林类型的依赖尚不清楚。此外,一个后向散射模型直接来自RVoG制定分析的后向散射水平作为植被高度的函数的饱和度和存在的后向散射超出饱和点的下降趋势,在文献中以前的作品中所建议的。根据这一分析,似乎有理由认为,进一步的研究,特别是专注于专门的实验测量的消光系数应该进行。
2020-12-04 eess.SP physics.ao-ph
Experimental Evaluation of Moving Target Compensation in High Time-Bandwidth Noise Radar
本文针对高时间带宽积噪声雷达中的运动目标距离单元迁移问题,提出一种面向批处理和实时实现的拉伸处理算法,并通过100 MHz带宽、11 m/s无人机目标的实验验证其可将SINR提升约13 dB,且支持2.5 s相干积分。
2024-05-02 eess.SP
Radar-based Measurement of the Body Movements of Multiple Students in Classroom Environments
本文提出利用两台79 GHz毫米波雷达和多普勒频率量化多名学生身体动作,并通过办公室大学生与教室小学生实验验证其重复性、角度相关性及主观一致性。
2024-12-03 eess.SP
A Family of Neyman-Pearson-Based Detectors for Noise-Type Radars
我们推导出一种检测器,它优化了任何单输入单输出噪声雷达的目标检测性能,满足以下特性:它传输高斯噪声,它保留了一个内部参考信号进行匹配滤波,所有外部噪声是加性高斯白噪声,所有信号都使用外差接收机进行测量。这类雷达,我们称之为噪声型雷达,不仅包括许多类型的标准噪声雷达,还包括一种称为量子双模压缩雷达的量子雷达。检测器,我们得到使用奈曼-皮尔逊引理,是不实际的,因为它需要预知的目标相关的相关系数,不能事先知道。(It然而,这是其他探测器比较的自然标准。)这促使我们研究的家庭奈曼-皮尔逊为基础的检测器时,相关系数被视为一个参数。当预先选择的参数值与真实相关系数之间存在失配时,我们推导出基于Neyman-Pearson的检测器的概率分布。然后,我们使用这个结果来生成接收器操作特征曲线。最后,我们应用我们的结果的情况下,相关系数是小的。事实证明,由此产生的探测器不仅是一个很好的探测器,而且它以前在量子雷达文献中出现过。
2022-04-16 eess.SP quant-ph
Polarimetric Radar Cross-Sections of Pedestrians at Automotive Radar Frequencies
在汽车雷达频率下模拟行人的雷达截面(RCS)是高级驾驶员辅助系统软件验证测试平台的关键工具。两种常用的模拟方法是:计算简单的散射中心模型的动态人体和射击和弹跳射线技术的基础上几何光学。后一种技术更精确,但由于其计算复杂性,它通常仅用于建模静态人体姿势的分散返回。在这项工作中,我们结合这两种方法在一个线性回归框架,以准确地估计散射系数或反射率的点散射在一个现实的汽车雷达信号模型,我们随后使用模拟距离-时间,多普勒时间和距离多普勒雷达签名。模拟签名显示出低于10%的归一化均方误差和$81\%$以上的结构相似性相对于在77 GHz的汽车雷达产生的测量结果。
2019-10-30 eess.SP
Extended Proofs for Encrypted Sensing in Bistatic Radar: Unified Analysis and Randomly Activated Arrays
Tsinghua University(清华大学);University of Science and Technology Beijing(北京科技大学)
本文为双基地雷达脉冲式空间随机化加密感知提供完整的SNRL数学推导,建立简化模型,推导渐近SNRL、有限CPI下的偏差方差及伯努利激活的闭式矩,补充主论文的证明。
2026-09-16 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
Broadband Radar Invisibility with Time-Dependent Metasurfaces
自从雷达与监视系统相结合以来,隐藏物体以避免被审问一直是主要目标。基于超材料的隐形隐身被认为是一种有前途的解决方案,但尚未成功地对实际雷达系统提供可靠的性能,主要是由于其狭窄的操作带宽。在这里,我们提出了一种方法,它解决了这个问题,从信号处理的角度来看,因此,能够应对绝大多数的未分类的雷达系统,利用其设计中的漏洞。特别是,我们展示了一个0.25平方米的移动金属板从调查雷达系统,在一个广泛的频率范围接近20%的带宽周围的载波1.5GHz的工作完全隐藏。时间调制涂层是雷达对抗的关键。该辅助结构被设计为动态地且可控地调整撞击雷达信号的反射相位,其获取用户定义的多普勒频移。感兴趣的一个特殊情况是施加一个频移,以补偿源自目标运动的真实多普勒特征。在这种情况下,雷达将认为目标是静止的,即使它是移动的。因此,反射回波将被杂波去除滤波器丢弃,杂波去除滤波器是设计用于在实际条件下操作的任何现代雷达系统的固有部分。这个信号处理漏洞使得目标即使散射电磁辐射也无法被雷达发现。本申请要求于2020年4月16日提交的专利号273995的权益。
2021-04-20 eess.SP
An Overview of Signal Processing Techniques for Joint Communication and Radar Sensing
联合通信和雷达感测(JCR)代表了一个新兴的研究领域,其目标是将上述两种功能集成到单个系统中,共享大部分硬件和信号处理模块,并且在典型情况下,共享单个发射信号。它被认为是显着提高频谱效率,降低设备尺寸,成本和功耗,并由于两个功能的潜在密切合作而提高性能的关键方法。先进的信号处理技术对于从发射信号设计到接收机处理的集成效率是至关重要的。本文从信号处理的角度对JCR系统进行了全面的综述,重点介绍了JCR系统的最新技术,并针对以通信为中心、以雷达为中心以及联合设计和优化这三种JCR系统,对发射机和接收机进行了均衡的覆盖。
2021-02-25 eess.SP
Correlated Non-Coherent Radar Detection for Gamma-Fluctuating Targets in Compound Clutter
本文研究了在杂波背景下的相关伽玛起伏目标的雷达检测问题。如果在雷达模型中不考虑相关性,则对于给定的检测概率所需的信号干扰比将是不正确的,从而导致高估的性能。虽然更普遍适用,但重点是机载海上雷达系统。因此,K分布海杂波被用作主要的例子。通过平方律非相干脉冲积累的检测制定的方式,容纳任意部分相关的目标雷达截面(RCS)和杂波斑点。在以前的工作中,包括这种程度的一般性的障碍是这样一个事实,即Swerling的原始特征的标准RCS波动类的伽玛分布的功率是不足以包括两个相关源(i.e.target和杂波斑点)的伽玛波动目标。在正交分量(即电压)水平上需要扩展模型,因为相位关系不能再被忽略。这是解决在目前的工作中,它不仅假设一个扩展的模型,但也演示了如何有效地计算它,有和没有一些简化的近似方案的鞍点技术的框架内。
2021-06-16 eess.SP
Phase-Only Beam Shaping for Transmitting Array Antennas in Radar Applications
针对均匀幅度激励的AESA雷达天线,提出PTO与时变相位锥削TPT两种仅相位波束展宽方法,并将方向图表征维度由五维降至二维。
2024-07-06 eess.SP
Joint Communication and Radar Sensing for Terahertz Space-Air-Ground Integrated Networks (SAGIN)
针对SAGIN动态非地面环境,系统研究太赫兹JCRS技术,涵盖传播信道、链路容量比较、波形设计与组网策略,并综述器件进展,以支撑高速通信与精确感知的集成。
2025-02-25 eess.SP
High-Frequency Radar Ocean Current Mapping at Rapid Scale with Autoregressive Modeling
我们使用自回归(AR)方法结合最大熵方法(MEM)估计径向表面电流从沿海高频雷达(HFR)复杂的电压时间序列。用合成的高频频率数据研究了该组合模型的性能,并与经典的多普勒谱方法进行了比较。结果表明,AR-MEM大大提高了质量和成功率的表面电流估计短的积分时间。为了证实这些数值结果,进行了相同的分析与实验数据集获得的16.3 MHz的HFR在土伦。结果发现,AR-MEM技术是能够提供高质量和高覆盖率的表面电流的地图,即使在很短的集成时间(约1分钟),经典的频谱方法只能满足稀疏覆盖的质量测试。该技术的进一步有用的应用被发现在高时间分辨率的表面电流的跟踪。表面电流在一分钟的时间尺度的快速变化被揭开,并显示出一致的湍流谱的$f^{-5/3}$衰减。
2020-12-20 eess.SP physics.ao-ph
Estimating Parameters of the Tree Root in Heterogeneous Soil Environments via Mask-Guided Multi-Polarimetric Integration Neural Network
探地雷达(GPR)已被用作树根检测的非破坏性工具。从GPR雷达图估计根相关参数极大地促进了根健康监测和成像。然而,估计根相关参数的任务是具有挑战性的,因为根反射是多个根参数和根方向的复杂函数。现有方法一次只能估计单个根系参数,没有考虑其他参数和根系方位的影响,导致不同根系条件下的估计精度有限。此外,土壤的非均匀性在GPR雷达图中引入杂波,使得数据处理和解释更加困难。为了解决这些问题,一种新的神经网络架构,称为掩模引导的多极化集成神经网络(MMI网络),提出了在异质土壤环境中自动和同时估计多个根相关参数。MMI-Net包括两个子网络:MaskNet预测掩模以突出根部反射区域以消除干扰环境杂波,以及ParaNet,其使用预测掩模作为指导来整合,提取和强调多极化雷达图中的信息特征,以准确估计五个关键的根相关参数。这些参数包括根深、直径、相对介电常数、水平和垂直方向角。实验结果表明,所提出的MMI网络实现了这些根相关参数的高估计精度。这是第一个工作,考虑到根参数和空间方向的组合贡献,同时估计多个根相关的参数。论文中实现的数据和代码可以在https://haihan-sun.github.io/GPR.html上找到。
2021-12-27 cs.CV eess.SP
MMW-Carry: Enhancing Carry Object Detection through Millimeter-Wave Radar-Camera Fusion
MMW-Carry通过毫米波雷达与相机融合,结合空间定位放大和知识迁移模块融合多视角雷达图像,实现对室内移动个体携带物的快速初步筛查,显著降低误报与漏检率。
2024-02-24 eess.SP
Bistatic Reflectivity and Micro-Doppler Signatures of Drones for Integrated Communication and Sensing
本文针对通信与感知一体化(ICAS)系统与传统雷达在配置、频段和波形上的差异,利用先进的BiRa测量系统,对无人机的双站反射率和微多普勒特征进行了测量与分析。
2024-03-08 eess.SP
Second-Order Characterization of Micro Doppler Radar Signatures of Drone Swarms
该研究针对旋翼无人机蜂群的雷达回波信号,通过将旋翼朝向与转速设为随机变量推导二阶特征的ACF与PSD表达式,分析参数影响并给出确定性转速下的闭式解。
2025-07-31 eess.SP
Multistatic J-Band Radar TX/RX Chipset in SiGe BiCMOS with Integrated x16 Frequency Multiplier Chain and High EIRP
Ruhr University Bochum(鲁尔大学波鸿分校);Fraunhofer Institute, FHR(弗劳恩霍夫应用科学研究促进协会FHR研究所);Kiel University(基尔大学)
本文设计并测量了一种多基地J波段雷达芯片组,包含集成x16倍频链的发射和接收MMIC,实现了高EIRP和远距离探测。
2026-06-19 eess.SP
Real-Time Symbol-Domain OFDM Radar in an OpenAirInterface 5G Base Station With O-RAN Sensing Services
King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)(阿卜杜拉国王科技大学)
该研究在OAI 5G基站中集成具备O-RAN感知服务的实时OFDM雷达,通过优化USRP X300的载波配置提升性能,实现无通信干扰的可靠感知。
2026-09-03 eess.SP
A Machine Learning Approach for Design of Frequency Selective Surface based Radar Absorbing Material via Image Prediction
ADE, DRDO(国防研究与发展组织ADE实验室)
本文提出一种基于图像预测的机器学习方法,以吸收系数为输入预测FSS单元图像,用于设计雷达吸波材料,六种模型训练准确率超90%,可加速高性能材料设计。
2025-02-24 cond-mat.mtrl-sci cs.LG eess.SP
Adaptive Radar Detection and Bearing Estimation in the Presence of Unknown Mutual Coupling
针对阵列互耦未知问题,本文基于ULA流形线性化与对称Toeplitz耦合建模,提出GLRT/MM检测器及MFLRT扩展,实现联合自适应检测与方位估计。
2022-12-08 eess.SP
Radar and Acoustic Sensor Fusion using a Transformer Encoder for Robust Drone Detection and Classification
University of Moratuwa(莫鲁图瓦大学)
针对无人机入侵安全问题,提出雷达与声学传感器融合的Transformer编码器方法,利用原始声学信号减少参数,在户外实验中优于现有技术。
2026-06-29 eess.SP
Information-Theoretical Approach to Integrated Pulse-Doppler Radar and Communication Systems
集成的传感和通信通过将传感和通信功能相结合来提高效率、准确性和成本节约,从而改进了系统的设计。最佳集成需要了解传感和通信之间的权衡,但由于缺乏统一的性能指标,这可能很困难。在本文中,信息理论的方法是用来设计一个统一的度量系统。引入了一个感知率来衡量脉冲多普勒雷达系统所获得的信息量。在封闭的形式获得的近似和下限的感测率。使用派生的传感信息和通信速率,最佳的带宽分配策略,发现最大化的频谱效率的加权和传感和通信。仿真结果证实了近似的有效性和建议的带宽分配的有效性。
2023-02-10 cs.IT eess.SP math.IT
Introduction to Drone Detection Radar with Emphasis on Automatic Target Recognition (ATR) technology
本文针对小型无人机雷达探测分类难题,提出集成ATR能力的无人机探测雷达设计,结合散射区理论与反馈机制提升性能,还探索了认知雷达应对单向攻击无人机的潜力,可应用于多领域。
2023-07-19 cs.SY eess.SP eess.SY
Millimeter-Wave Joint Radar and Communications With an RIS-Integrated Array
本文研究配备RIS集成阵列的毫米波双基地联合雷达与通信网络,通过联合优化功率分配和RIS相移矩阵最小化目标位置误差界,同时保障用户频谱效率,证明少量接收天线即可实现高精度定位。
2025-04-13 eess.SP
Detecting Airborne Objects with 5G NR Radars
本文研究了利用5G NR网络中的标准化PRS信号在UMi和UMa环境中检测UAV的可行性,实现了完整的雷达处理链,仿真表明其定位误差分别可达4m和8m以内,并开源了仿真平台以支持ISAC研究。
2025-05-30 cs.NI eess.SP
Wavelet-based Multi-View Fusion of 4D Radar Tensor and Camera for Robust 3D Object Detection
Thrust of Artificial Intelligence, Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)(人工智能 thrust,香港科技大学(广州));Momoniai AI;Department of Mechanical Engineering, Massachusetts Institute of Technology(机械工程系,麻省理工学院);School of Information Engineering, Yancheng Institute of Technology(信息工程学院,盐城科技学院);College of Information Science and Electronic Engineering, Zhejiang University(信息科学与电子工程学院,浙江大学);Institute for Math & AI, Wuhan University(数学与人工智能研究所,武汉大学);College of Science and Engineering and the Centre for AI and Data Science Innovation, James Cook University(科学与工程学院及人工智能与数据科学创新中心,詹姆斯库克大学);School of Transportation, Southeast University(交通运输学院,东南大学)
WRCFormer通过小波注意力模块和几何引导渐进融合机制,高效融合4D雷达张量与相机图像,提升3D目标检测在恶劣天气下的鲁棒性。
2026-01-15 cs.CV eess.SP
An Experimental Proof of Concept for Integrated Sensing and Communications Waveform Design
传感和通信(ISAC)功能的集成作为硬件、功率、频谱和成本高效的解决方案最近获得了显著的研究兴趣。该实验工作的重点是一个双功能的雷达传感和通信框架,其中一个单一的辐射波形,无论是全向或定向,可以实现雷达传感和通信功能。我们研究了一种权衡的方法,可以平衡通信和雷达传感的性能。设计了一个基于正交频分复用(OFDM)的多用户多输入多输出(MIMO)软件无线电(SDR)测试平台,验证了双功能模型。我们进行了空中实验,以研究最佳的权衡因素,以平衡这两个功能的性能。在雷达性能方面,我们测量了我们传输的输出波束图,以检查它们与基于仿真的波束图的相似性。在通信方面,我们从测试平台获得了误比特率(BER)结果,以显示使用双功能波形的通信性能。我们的实验表明,双功能的方法可以实现可比的BER性能与纯通信为基础的解决方案,同时保持良好的雷达波束图。
2022-02-09 cs.SY eess.SP eess.SY
Protecting Massive MIMO-Radar Coexistence: Precoding Design and Power Control
本文针对大规模MIMO通信与MIMO雷达共存场景,提出保护性迫零预编码方案并推导性能闭式解,构建功率控制优化问题提升雷达检测概率,同时满足通信用户频谱效率要求。
2023-12-19 cs.IT eess.SP math.IT
Iterative Reduced-Rank MMSE Estimation of Sparse Range Profiles from Non-Contiguous Radar Transmission Spectra
University of Kansas(堪萨斯大学)
针对非连续雷达发射谱导致的欠定测量问题,提出基于边际Fisher信息准则的频谱设计方法和迭代降秩最小均方误差估计器,实现稀疏距离剖面的高效恢复。
2026-05-28 cs.SY eess.SP eess.SY
A Novel ISAC Transmission Framework based on Spatially-Spread Orthogonal Time Frequency Space Modulation
在本文中,我们提出了一种新的综合传感和通信(ISAC)传输框架的基础上的空间扩展正交时频空间(SS-OTFS)调制,考虑到通信信道强度不能直接从雷达感测。我们首先提出了SS-OTFS调制的概念,其中关键的新颖性是由空间扩展/解扩实现的角域离散化。这种离散化产生了简单和有见地的有效模型,雷达传感和通信,从而简化设计的相关估计和检测问题。特别是,我们利用有效雷达感知矩阵的特殊结构,设计了简单的雷达感知波束跟踪、角度估计和功率分配方案。同时,我们提供了一个详细的分析成对错误概率(PEP)的通信,揭示了预编码和功率分配设计的关键条件。基于这些条件,我们设计了一个符号式预编码方案的通信仅基于延迟,多普勒,和角度估计从雷达感测,没有先验知识的通信信道衰落系数,还介绍了通信的功率分配。此外,我们注意到,雷达传感和通信需要不同的功率分配。因此,我们讨论了不同的功率分配的雷达感知和通信的性能,并表明在实际情况下,功率分配应设计倾向于雷达感知。数值结果验证了所提出的ISAC传输框架的有效性,这也与我们的分析和讨论相一致。
2021-09-01 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface Assisted NOMA Empowered Integrated Sensing and Communication
本文利用可重构智能表面(RIS)的潜力,以提高雷达感知的非正交多址接入(NOMA)授权的综合传感和通信(NOMA-ISAC)网络。目标是通过联合优化有源波束形成、功率分配系数和无源波束形成,最大化最小雷达波束方向图增益。为了解决非凸问题,我们提出了一个有效的联合优化算法调用交替优化,连续凸近似(SCA)和顺序秩一约束松弛(SRCR)算法。数值结果表明,所提出的RIS辅助NOMA-ISAC系统,与所提出的方案的援助,优于RIS辅助ISAC系统没有NOMA。
2022-09-28 cs.IT eess.SP math.IT