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
3D Near-Field Millimeter-Wave Synthetic Aperture Radar Imaging
在本文中，我们提出了在毫米波（mmWave）频率的三维高分辨率雷达成像过程中，通过综合创建一个大口径的效果。我们使用一个低成本的全集成调频连续波（FMCW）雷达工作在$\rm 79\;GHz$，然后执行合成孔径雷达（SAR）成像在近场区。最后，我们进行了一个实际的实验，并给出了重建图像。
2021-09-15 eess.SP
3D Near-Field Virtual MIMO-SAR Imaging Using FMCW Radar Systems at 77 GHz
本研究结合虚拟MIMO FMCW雷达与SAR技术，提出77 GHz频段的3D近场高分辨率成像方案，实现了紧凑低成本、高速低复杂度的3D毫米波成像系统。
2024-05-16 eess.SP
Performance Analysis of Millimeter Wave Radar Waveforms for Integrated Sensing and Communication
Indraprastha Institute of Information Technology Delhi（德里印度理工学院）
本文分析了毫米波雷达波形在集成感知与通信中的性能，比较了不同波形在目标检测中的表现，并探讨了信号处理算法的实现与复杂性评估。
2026-02-10 eess.SP
Index-Modulated Circularly-Shifted Chirps for Dual-Function Radar & Communication Systems
在这项研究中，我们分析了折射率调制（IM）的基础上循环移位啁啾（CSC）的双功能雷达和通信（DFRC）系统。我们开发了一个最大似然（ML）范围估计，认为多个散射。为了提高发射波形的相关性和估计精度，我们提出了索引分离（IS），它将CSC在时间上分开。我们从理论上表明，在一定条件下，分离可以是大的，而不会失去频谱效率（SE）。我们的数值结果表明，IS结合ML和线性最小均方误差（LMMSE）为基础的估计器可以提供约3 dB的信噪比（SNR）增益，在某些情况下，同时提高估计精度，而不会造成任何误码率（BER）在通信接收机的退化。
2020-10-07 cs.IT eess.SP math.IT
Combined Radar and Communications with Phase-Modulated Frequency Permutations
本文研究雷达与通信一体化问题，证明MPSK调制对雷达局部精度影响可忽略，并提出基于Lehmer码和匈牙利算法的相位调制频率排列新信令方案，同时从通信和感知两个角度给出了理论性能分析。
2022-05-23 cs.IT eess.SP math.IT
FMCW Radar Interference Mitigation based on the Fractional Fourier Transform
Graz University of Technology（格拉茨工业大学）；Signal Processing and Speech Communication Laboratory, Graz University of Technology（格拉茨工业大学信号处理与语音通信实验室）
本文提出基于离散分数傅里叶变换的FMCW雷达互干扰抑制方法，通过分数域压缩和零化检测并抑制干扰斜纹，采用多角度中心离散分数傅里叶变换提升效率，实现硬件快速实现。
2026-04-29 eess.SP
Millimeter-Wave Circular Synthetic Aperture Radar Imaging
本文研究基于单通道FMCW雷达的毫米波圆迹合成孔径雷达成像方法，提出图像重建算法并完成系统分析，通过79 GHz实验数据验证了所提方法的有效性。
2024-07-08 eess.SP
OTFS based Joint Radar and Communication: Signal Analysis using the Ambiguity Function
该研究针对雷达通信一体化场景，推导OTFS波形的模糊函数并分析其分布特性，对比了OTFS与OFDM波形的雷达全局性能，为OTFS在一体化系统中的应用提供了信号分析基础。
2024-03-13 eess.SP
Extraction of Unaliased High-Frequency Micro-Doppler Signature using FMCW radar
微多普勒特征是目标识别和微动参数估计的重要特征。从调频连续波（FMCW）雷达中提取高频微多普勒特征信号以及目标的距离和速度是本文研究的问题。该方法通过快速的时间处理避免了高微多普勒扩频的严重混叠。距离-多普勒（RD）滤波和经验模式分解（EMD）的使用实现了有效的带外和带内噪声抑制。仿真研究和实验结果表明了该方法的有效性。
2022-04-20 eess.SP
Enabling Joint Radar-Communication Operation in Shift Register-Based PMCW Radars
本文提出通过适配帧结构和增加处理步骤，在基于线性反馈移位寄存器的PMCW雷达中实现联合雷达-通信（RadCom）操作，设计了兼容现有同步算法的PRBS前导结构，并通过概念验证测量证明了该系统的有效性。
2023-05-24 eess.SP
Multi-functional Coexistence of Radar-Sensing and Communication Waveforms
在这项研究中，提出了一种新的传输方案，以服务于雷达传感和通信目标在同一时间和分配的带宽。所提出的传输帧非正交地叠加两种不同的波形，这两种不同的波形是用于雷达感测的调频连续波（FMCW）和用于通信的正交频分复用（OFDM）。此外，还介绍了在不降低通信操作的数据速率的情况下经由雷达感测功能执行信道估计的接收机方案。作为数值评估，所提出的系统实现良好的感测精度，即使信号噪声比（SNR）是低的，和通信性能仅为0.6 dB，在目标误比特率（BER）为1%相比，完美的信道状态信息（CSI）的假设，没有任何导频开销的OFDM子载波。
2020-07-11 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
Joint Range and Angle Estimation for FMCW MIMO Radar and Its Application
最近，具有阵列天线的调频连续波（FMCW）雷达在各种商业应用中越来越受欢迎。阵列FMCW雷达目标距离和角度估计的一种常用方法是将接收信号解压缩后形成距离-角度矩阵，然后对距离-角度矩阵进行二维快速傅里叶变换（2D-FFT）。然而，这样的频率估计方法给出偏差误差，因为距离-角度矩阵上的两个频率不是彼此独立的，这与利用无源平面天线阵列的2D角度估计不同。提出了一种基于最大似然的阵列FMCW雷达多目标距离和角度联合估计算法，并证明了该算法的距离和角度估计均达到了Cramer-Rao界。该算法还与其他算法的同时定位和地图（SLAM）问题进行了比较。
2018-11-16 eess.SP
High Resolution Millimeter Wave Imaging Based on FMCW Radar Systems at W-Band
本文提出一种基于W波段FMCW雷达和SAR概念的2D高分辨率全天候毫米波成像系统，具备低成本轻量化特点，其分辨率可媲美Lidar且能在雨雾中生成高质量图像。
2025-08-14 eess.SP
Noise-Type Radars: Probability of Detection vs. Correlation Coefficient and Integration Time
噪声雷达与一种称为量子双模压缩雷达的量子雷达具有相同的数学描述。虽然它们的物理实现方式非常不同，但这种数学相似性使我们能够共同分析它们。我们可以把这两种雷达看作是一种雷达，称为噪声型雷达。噪声型雷达的目标检测性能取决于两个参数：积分样本数和相关系数。在本文中，我们表明，当集成的样本数是大的，相关系数是低的，检测性能成为一个单一的参数的函数：集成的样本数乘以平方的相关系数。然后，我们探讨的检测性能的噪声型雷达在这个新兴的参数，特别是，我们确定的检测概率作为这个参数的函数。
2022-08-06 eess.SP
Parallelized Instantaneous Velocity and Heading Estimation of Objects using Single Imaging Radar
针对自动驾驶等场景下高分辨率成像雷达对目标瞬时速度和航向的估计需求，提出基于FMCW雷达的并行计算方案，在保证精度的同时大幅提升运算速度。
2020-12-23 eess.SP
FRaC: FMCW-Based Joint Radar-Communications System via Index Modulation
双功能雷达通信（DFRC）系统是自动驾驶汽车的吸引力技术，它利用电磁波不断感知环境，同时与相邻设备进行通信。一种新兴的实现DFRC系统的方法是通过指数调制（IM）在雷达波形中嵌入信息。在车辆系统中实施DFRC方案在成本、功率效率和硬件复杂性方面产生严格的约束。在本文中，我们扩展了基于IM的DFRC系统，利用稀疏阵列和调频连续波形（FMCW），这是流行的汽车雷达的简单性和低硬件复杂度。所提出的基于FMCW的雷达通信系统（FRaC）通过利用减少数量的射频模块与窄带FMCW信令相结合来进行发送，以降低的成本和复杂度进行操作。这是通过传输中的阵列稀疏化来实现的，通过在一个相干处理间隔中组合信号来形成虚拟多输入多输出阵列，其中窄带波形以随机化方式传输。性能分析和数值结果表明，该雷达方案实现了类似的分辨率性能相比，宽带雷达系统工作在一个大的接收孔径，而需要更少的硬件开销。对于通信子系统，与基于传统相位调制的双功能信令相比，FRaC实现了更高的速率和改进的错误率。
2021-06-28 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
On the Effectiveness of OTFS for Joint Radar and Communication
我们考虑一个联合雷达估计和通信系统使用正交时间频率空间（OTFS）调制。该场景是由车辆应用激发的，其中配备有单基地雷达的车辆希望将数据传送到其目标接收器，同时估计与该接收器相关的感兴趣的参数。在多径时频选择性信道上的点对点通信环境中，我们从两个角度研究了联合雷达和通信系统，即，发射机处的雷达估计以及接收机处的符号检测。对于雷达估计部分，我们推导了一个有效的近似最大似然算法和相应的距离和速度估计的Cramér-Rao下界。数值例子表明，多载波数字格式，如OTFS可以实现精确的雷达估计的最先进的雷达波形，如调频连续波（FMCW）。对于数据检测部分，我们专注于单独的检测和解码，并考虑一个软输出检测器，有效地利用信道稀疏在多普勒延迟域。我们量化检测器的性能，其务实的能力，即可实现的信号星座和检测器软输出引起的信道速率。仿真结果表明，该方案优于并发的最先进的解决方案。总的来说，我们的工作表明，一个合适的数字调制波形，使有效地操作联合雷达和通信，通过实现调制和接近最佳的雷达估计性能的全信息速率。此外，OTFS似乎特别适合该范围。
2019-10-04 cs.IT eess.SP math.IT
Radar Communication for Combating Mutual Interference of FMCW Radars
目前使用的商用汽车雷达是基于调频连续波信号，因为其检测方法简单、鲁棒且精度高。然而，每辆车部署的雷达数量和此类车辆数量的增加导致汽车雷达之间的相互干扰，并缩短了自动驾驶和安全的未来计划。我们提出并分析了一种雷达通信（RadCom）方法，以减少或消除这种相互干扰，同时提供通信功能。我们的RadCom方法频分复用雷达和通信，其中通信建立在分散的载波侦听多址接入协议上，并用于调整雷达传输的定时。我们的仿真结果表明，雷达干扰可以显着减少，在雷达精度没有成本。
2018-10-05 cs.IT eess.SP math.IT
Towards Radar-Agnostic Gait Analysis Across UWB and FMCW Systems
Imperial College London（帝国理工学院）；University of Surrey（萨里大学）
本研究证明了在统一处理框架下，UWB和FMCW雷达在步态分析中性能相近，支持雷达无关的步态分析系统开发。
2026-01-07 eess.SP
Design of Frequency Index Modulated Waveforms for Integrated SAR and Communication on High-Altitude Platforms (HAPs)
针对HAPs平台雷达通信一体化需求，本文提出基于LFM跳频与频率索引调制（FIM）并结合QAM的波形设计，推导其模糊函数并提出相位补偿与两步ML解调算法，实现SAR成像与通信传输。
2024-12-22 eess.SP
RadHARSimulator V1: Model-Based FMCW Radar Human Activity Recognition Simulator
针对雷达人体活动识别数据获取难题，提出基于模型的FMCW雷达模拟器，集成13散射体模型模拟12种活动，生成高保真微多普勒特征，并用神经网络验证，为算法设计提供工具。
2025-09-10 eess.SP
RadChat: Spectrum Sharing for Automotive Radar Interference Mitigation
在汽车领域，雷达和无线通信都容易受到干扰。然而，将雷达和通信系统相结合，即，射频（RF）通信和感测融合具有减轻两个系统中的干扰的潜力。分析了频谱共存的调频连续波（FMCW）雷达与通信系统之间的相互干扰的发生概率和影响，并介绍了一种利用雷达通信抑制FMCW汽车雷达之间干扰（包括自干扰）的分布式组网协议RadChat。实验结果表明，RadChat能够在80 ms内显著降低单跳车载网络中的雷达互扰。
2020-01-13 cs.IT eess.SP math.IT
A Novel LFM Waveform for Terahertz-Band Joint Radar and Communications over Inter-Satellite Links
针对低轨卫星网络面临的空间碎片威胁与通信需求，本研究提出太赫兹频段双功能脉冲LFM波形，推导其模糊函数并验证了雷达探测与通信性能均优于传统系统，可支撑星间链路的雷达通信一体化应用。
2022-10-04 eess.SP
Calibration of Wideband LFM Radars based on Sliding Window Algorithm
针对宽带雷达波束成形中频率相关误差问题，提出基于LFM信号滑动窗口算法的校准方法，利用匹配滤波器监测并校准幅度、相位和时延误差，仿真验证了其优于传统方法且适用于任意波束成形系统。
2023-06-26 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
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
FMCW SAR with New Synthesis Method Based on A-SPC Technique
调频连续波（FMCW）雷达是一种新兴的合成孔径雷达（SAR）雷达体制。本文提出了一种基于FMCW雷达的SAR图像提取新方法。该方法可以提高SAR图像的质量。为了验证这一点，我们建立了一个汽车合成孔径雷达（AutoSAR）系统，并进行了实验，提取SAR地图使用AutoSAR系统。然后，我们合成的SAR图像，通过传统的方法和提出的方法来证明所提出的方法的性能。实验结果表明，该方法能够有效地改善SAR图像的质量。
2020-09-30 eess.IV eess.SP
Interference Cancellation Schemes for Full-Duplex Integrated Sensing and Communication
本文针对全双工联合雷达与通信接收机中的自干扰与互干扰问题，提出简单和迭代干扰消除结构，利用跨功能信息提升检测概率与误码率性能，并通过动态汽车场景验证了方法在降低复杂度的同时保持系统鲁棒性。
2024-10-01 eess.SP
Radar Human Motion Recognition Using Motion States and Two-Way Classifications
Villanova University（维拉诺瓦大学）
我们使用调频连续波形（FMCW）雷达对日常生活活动（ADL）进行分类。特别是，我们认为连续的运动是不可分割的时间。微多普勒特征和距离图都用于确定从平移（行走）到原地运动的过渡，反之亦然，以及提供运动开始和偏移时间。在平移运动之后和之前的活动的可能类别可以由前向分类器和背景分类器单独处理。本文描述了ADL的状态和过渡动作，并设置了一个框架来处理可分离和不可分离的连续运动。结果表明，考虑只从当前的运动状态产生的运动的物理上可能的类，提高了分类率相比，将所有ADL为任何给定的时间。
2019-11-08 cs.LG eess.SP
Dual-functional microwave photonic system for concurrent radar and secure communication via radar signal masking
本文提出一种双功能微波光子系统，通过微波光子倍频与变频技术使雷达和通信信号同频并发，利用雷达信号掩蔽提升通信安全性，实验实现2Gbit/s通信速率、±0.3cm内测距误差及12.5×10.2cm成像分辨率。
2024-11-28 eess.SP physics.optics
Ambiguity Function Shaping in FMCW Automotive Radar
针对FMCW汽车雷达模糊函数高旁瓣导致目标掩蔽和漏检问题，提出一种通过模糊函数整形设计发射序列的编码优化方法，将四次优化重构为单模二次问题并用类幂法迭代求解，有效抑制感兴趣区域旁瓣。
2024-02-26 eess.SP math.OC
Self-calibration and antenna grouping for bistatic oceanographic High-Frequency Radars
我们提出了两个概念的显着改善表面电流映射与双基地海洋高频雷达。这些改进涉及线性或准线性天线阵列的雷达数据的方位处理。第一种思想是利用远程发射机，根据对直接路径中接收信号的分析，对接收天线的复增益进行自动校正，该直接信号可以在距离-多普勒表示中的零多普勒和最小距离单元处找到。我们将这种调整称为接收阵列的“自校准”，因为它可以在没有操作员的任何特定操作的情况下实时执行。第二个想法包括将方向发现技术（而不是传统的波束形成）不仅应用于天线的完整阵列，而且应用于由较少数量的顺序天线组成的子阵列，我们称之为“天线分组”的方法。自校准和天线分组的组合使得可以获得具有全覆盖的高分辨率地图，从而结合了测向和波束形成技术各自的优点。此外，该方法被发现在阵列中丢失天线的鲁棒性。这些技术被应用到土伦的多基地高频雷达网络中并加以说明。
2020-05-21 eess.SP physics.ao-ph
High Resolution Radar Sensing with Compressive Illumination
我们提出了一种压缩雷达的设计，结合了多音线性调频（LFM）的波形在发射机与一个经典的拉伸处理器和子奈奎斯特采样在接收机。所提出的压缩照明方案具有更少的随机元素，从而与先前提出的基于随机波形的压缩雷达设计相比，减少了存储和实现的复杂性。我们分析了这种照射方案的任务的联合距离到达角估计的多输入多输出（MIMO）雷达系统。我们提出的恢复保证所提出的照明技术。我们表明，对于足够大数量的调制音调，该系统实现了高分辨率的范围，并成功地恢复了稀疏场景中的目标的范围和到达角。此外，我们提出了一种算法，估计目标的距离，到达角，和散射系数的连续。最后，我们提出了仿真结果来说明作为系统参数的函数的恢复性能。
2021-06-22 cs.IT eess.SP math.IT
An RF-source-free microwave photonic radar with an optically injected semiconductor laser for high-resolution detection and imaging
本文提出了一种新的微波光子（MWP）雷达方案，能够光学产生和处理宽带线性调频（LFM）微波信号，而不使用任何射频（RF）源。在发射机中，通过控制光注入半导体激光器的周期一（P1）振荡来产生宽带LFM微波信号。目标反射后，利用双驱动马赫-曾德尔调制器（DMZM）实现光子去啁啾，并通过低速模数转换器（ADC）和数字信号处理器（DSP）重构目标信息。该雷达不受外部射频源的限制，具有超灵活的可调谐性，主要工作参数可调，包括中心频率、带宽、频段和时间周期。在实验中，建立了一个完全基于光子学的Ku波段雷达，带宽为4 GHz的高分辨率检测和逆合成孔径雷达（ISAR）成像。结果表明，在100 MSa/s的采样率下，该接收机的距离分辨力可达1.88 cm，二维成像分辨力可达1.88 cm × 2.00 cm。实验研究了该雷达的柔性可调谐性。该方案具有成本低、结构简单、可重构性强等特点，有望应用于未来的多功能自适应、小型化雷达。
2021-06-11 eess.SP physics.optics
Space-Time Adaptive Processing for radars in Connected and Automated Vehicular Platoons
本文针对网联自动驾驶车辆多基地雷达中的空时自适应处理干扰问题，提出基于时分复用的发射机调度方法，将其建模为二次分配问题并用类幂法迭代与匈牙利算法求解，实验证明该方法能显著提升目标检测性能。
2024-01-17 cs.SY eess.SP eess.SY
FERT: Real-Time Facial Expression Recognition with Short-Range FMCW Radar
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
本研究提出了一种基于配备1发3收天线的短程FMCW雷达的实时面部表情识别方法，利用四种模态图像并集成特征提取块与ResNet块，在60 GHz数据集上达到98.91%准确率，实现了独立于个人的实时识别。
2024-11-18 cs.CV cs.LG eess.SP
Aircraft Radar Altimeter Interference Mitigation Through a CNN-Layer Only Denoising Autoencoder Architecture
Virginia Tech National Security Institute（弗吉尼亚理工大学国家安全研究所）；The Boeing Company（波音公司）
针对射频通信信号干扰下FMCW雷达高度计测距精度下降的问题，提出纯CNN层去噪自编码器架构，可在强干扰环境下可靠重建雷达信号，显著提升干扰抑制性能与测距精度。
2024-10-04 cs.LG eess.SP
Mutual Interference Mitigation for MIMO-FMCW Automotive Radar
本文研究MIMO-FMCW汽车雷达间的相互干扰抑制，首次推导了全面考虑时频与慢时间码非相干性的通用干扰信号模型，将其转化为空域目标检测问题并提出恒虚警率检测器，仿真验证了其优于基线方法的有效性。
2023-04-06 cs.IT cs.SY eess.SP
