A Non-Stationary Channel Model with Correlated NLoS/LoS States for ELAA-mMIMO
本文提出一种面向ELAA-mMIMO的含相关NLoS/LoS状态的空间非平稳信道模型,纳入差异化阴影效应,可捕捉几乎所有空间非平稳衰落特性且复杂度低,仿真显示其信道容量随机特性与传统mMIMO差异显著。
2021-08-18 cs.IT eess.SP math.IT
Secure Cooperative THz ISAC via Mamba Empowered Graph Neural Network Precoding
Xidian University(西安电子科技大学);Southeast University(东南大学);Information Engineering University(信息工程大学);Peng Cheng Laboratory(鹏城实验室);University of New South Wales(新南威尔士大学)
该研究针对协作式太赫兹ISAC系统的安全通信问题,提出Mamba赋能GNN预编码框架,优化波束成形等参数,提升保密速率与计算效率,性能优于传统及学习型方法。
2026-08-12 cs.IT math.IT
Secure Integrated Sensing and Communication Under Correlated Rayleigh Fading
本文研究相关瑞利衰落下的安全集成感知与通信,利用延迟信道输出反馈建立可实现保密-失真区域,并给出超越经典窃听信道保密容量的参数范围。
2024-08-30 cs.CR cs.IT cs.SY
Environment-Aware Near-Field Channel Estimation Leveraging CKM and ISAC
The Chinese University of Hong Kong (Shenzhen)(香港中文大学(深圳));Shenzhen Future Network of Intelligence Institute(深圳未来智能网络研究院);National University of Singapore(新加坡国立大学)
本文提出了一种基于CKM和ISAC的环境感知近场信道估计框架,通过联合利用CKM和ISAC获取静态和动态环境特征的先验信息,以提高信道估计性能。
2026-04-05 cs.IT math.IT
Noncoherent ISAC over Block-Fading Channels: Asymptotic Performance Analysis
Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);Technische Universität Berlin(柏林工业大学)
研究严格非相干条件下集成感知与通信(ISAC)系统的极限性能和最优信号分布设计,在高SNR下提出感知诱导速率损失度量并优化空间功率分配,在低SNR下发现感知与通信目标可完美对齐。
2026-06-15 cs.IT math.IT
Scaling Law Tradeoff Between Throughput and Sensing Distance in Large ISAC Networks
本文研究自组织ISAC网络中通信与感知性能的基本权衡,通过提出可实现方案并证明逆命题,刻画吞吐量与感知距离的最优缩放律权衡,结果对随机衰落网络成立且自由缩放传输参数无法改善权衡。
2025-02-14 cs.IT math.IT
Deep Reinforcement Learning for Energy Efficiency Maximization in RSMA-IRS-Assisted ISAC System
提出三维几何信道模型刻画IRS增强RSMA-ISAC网络,构建含波束成形、IRS相位及QoS约束的EE最大化问题,用PPO算法求解,数值验证提升EE并满足QoS,且高频及双瑞利衰落下降。
2025-01-25 cs.IT eess.SP math.IT
Fundamental Limits of 1-bit ISAC Systems: Capacity Region and Optimal Power Control
University of the Philippines Diliman(菲律宾大学迪利曼分校);Pampanga State University(邦板牙州立大学)
本文研究了1比特接收量化ISAC系统的基本限制,分析了具有分离通信和单站传感链路的高斯衰落ISAC信道,证明在通信和传感性能之间不存在权衡,通过恒幅输入分布实现同时容量。
2026-10-08 cs.IT eess.SP math.IT
Semi-Integrated-Sensing-and-Communication (Semi-ISaC): From OMA to NOMA
针对下一代蜂窝网络提出了半集成传感与通信(Semi-ISaC)的新概念。与现有技术相比,总带宽用于集成传感和通信(ISaC),所提出的半ISaC框架提供了更多的自由度,因为它允许一部分带宽专门用于无线通信或雷达检测,而其余部分则用于ISaC传输。为了提高带宽效率,我们研究了半ISaC网络从正交多址接入(OMA)到非正交多址接入(NOMA)的演进。首先,我们评估基于OMA的半ISaC网络的性能。对于通信信号,我们研究了中断概率(OP)和遍历率。对于雷达回波,我们刻画了各态历经的雷达估计信息率(REIR)。然后,我们研究了基于NOMA的Semi-ISaC网络的性能,包括通信信号的OP和遍历速率以及雷达回波的遍历REIR。OP的多样性增益和遍历REIR的高信噪比(SNR)斜率也被评估为见解。分析结果表明:1)在基于NOMA的Semi-ISaC场景下,近端用户的分集阶数等于Nakagami-m衰落信道的系数(m),而远端用户的分集阶数为零; 2)各态历经REIR的高信噪比斜率取决于雷达信号占空比与脉冲宽度的比值。仿真结果表明:1)Semi-ISaC比传统的ISaC具有更好的信道容量; 2)基于NOMA的Semi-ISaC比基于OMA的Semi-ISaC具有更好的信道容量。
2023-01-31 cs.IT eess.SP math.IT
MSE-Based Training and Transmission Optimization for MIMO ISAC Systems
本文针对MIMO ISAC系统提出两种训练与传输联合设计方案,通过最小化通信MSE与雷达TRM估计MSE的加权和,分别利用瞬时CSI和统计CSI实现鲁棒传输优化,仿真验证了其在通信和感知性能上的各自优势。
2024-06-06 cs.IT eess.SP math.IT
A DSP Framework for ISAC with random signals: From Physical Transceiver to Periodic Models
School of Computing and Artificial Intelligence, Jiangxi University of Finance and Economics(江西财经大学计算机与人工智能学院)
本文针对以通信为中心的ISAC,提出一个面向DSP的收发器框架,通过循环前缀和脉冲成形连接物理收发器与周期模型,实现频域均衡和距离估计,并用数值实验验证。该框架统一了通信与感知的DSP处理,为随机信号ISAC系统设计提供了基础。
2026-09-29 cs.IT eess.SP math.IT
Movable-Antenna Empowered Backscatter ISAC: Toward Geometry-Adaptive, Low-Power Networks
Xinjiang University(新疆大学);Dongguan University of Technology(东莞理工学院);Chongqing University of Posts and Telecommunications(重庆邮电大学);Tsinghua University(清华大学);University of Science and Technology Beijing(北京科技大学)
本文提出利用可移动天线系统改进回波ISAC,通过动态调整信道几何特性,实现低功耗双功能无线网络。
2026-01-27 cs.IT math.IT
Integrated Sensing and Communication Meets Smart Propagation Engineering: Opportunities and Challenges
本文从协同视角研究ISAC与智能传播工程,分析智能表面、流体天线和无人机对传播的调控及ISAC感知辅助环境配置的互惠作用,并通过仿真验证性能增益。
2024-02-28 cs.IT eess.SP math.IT
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
Fundamental Performance Limits of Non-Coherent ISAC: A Data-Aided Sensing Perspective
本文研究了非协作ISAC系统在块衰落信道中的性能极限,通过数据辅助传感方案实现了比试点传感更高的传感精度和SNR增益。
2026-05-15 cs.IT math.IT
Robust and Secure Resource Allocation for ISAC Systems: A Novel Optimization Framework for Variable-Length Snapshots
在本文中,我们研究的鲁棒性资源分配设计的综合传感和通信(ISAC)系统中的安全通信。一种多天线双功能雷达通信(DFRC)基站(BS)服务于多个单天线合法用户并同时感测目标,其中已经识别的目标被视为潜在的单天线窃听者。DFRC BS用专用波束序列扫描扇区,并且ISAC系统在每个波束的传输期间拍摄环境的快照。基于感测信息,DFRC BS可以获取潜在窃听者的信道状态信息(CSI)。不同于现有的作品,专注于资源分配设计为一个单一的快照,在本文中,我们提出了一种新的优化框架,联合优化的通信和传感资源序列的快照具有可调的持续时间。为此,我们联合优化的持续时间,每个快照,波束成形向量,和协方差矩阵的AN的最大化的系统总和保密率在一个序列的快照,同时保证最小所需的平均可实现的速率和最大的信息泄漏约束每个合法用户。资源分配算法设计被公式化为一个非凸优化问题,其中我们考虑到合法用户和潜在窃听者的不完美CSI。为了使问题易于处理,我们推导出一个边界的不确定性区域的潜在窃听者的小规模衰落的安全近似的基础上,这有利于发展的块坐标下降为基础的迭代算法,以获得一个有效的次优解。
2022-10-23 cs.IT eess.SP math.IT
Integrated Sensing and Communication with Reconfigurable Distributed Antenna and Reflecting Surface: Joint Beamforming and Mode Selection
本文提出一种基于可重构分布式天线和反射面(RDARS)的通信感知一体化框架,通过联合优化波束成形与模式选择,有效降低了系统成本与能耗,并显著提升了雷达输出信噪比。
2024-01-10 cs.IT eess.SP math.IT
A Poincaré Lower Bound Approach for Performance Trade-offs in MIMO ISAC Systems with Blockage
针对MIMO ISAC系统,提出感知MSE的Poincaré下界,在含阻塞的衰落信道中建立速率-感知权衡的可达内界,并给出渐近最优感知策略。
2025-01-22 cs.IT math.IT
On General Capacity-Distortion Formulas of Integrated Sensing and Communication
该研究提出集成感知与通信在一般状态和信道分布下的容量-失真权衡公式,覆盖多种信道模型,并通过脏纸编码和衰落信道数值验证。
2023-10-17 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
Multi-Point Integrated Sensing and Communication: Fusion Model and Functionality Selection
Shenzhen Institute of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences(中国科学院深圳先进技术研究院);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);South China University of Technology(华南理工大学);University of New South Wales(新南威尔士大学);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CentraleSupélec(巴黎中央理工-高等电力学院)
集成传感和通信(ISAC)代表了一种范式转变,其中先前竞争的无线传输被联合设计为通过共享使用硬件平台来协调操作,以提高频谱和能量效率。然而,由于诸如衰落和干扰的对抗因素,ISAC可能遭受高感测不确定性。本文提出了一种多点ISAC(MPISAC)系统,融合多个ISAC设备的输出,以实现更高的传感性能,通过利用多视图数据冗余。此外,我们提出通过功能选择模块有效地探索感测和通信之间的性能权衡,该功能选择模块自适应地确定工作状态(即,感测或通信)。我们的方法的关键是通过假设检验和最优投票分析来获得预测融合精度的融合模型。仿真结果表明,MPISAC优于各种基准计划,并表明该方法可以有效地跨越ISAC系统的权衡区。
2022-10-10 cs.IT cs.LG cs.NI
Holographic MIMO Empowered NOMA-ISAC for 6G: Rate-Splitting Enhanced Near-Field Modeling, Multi-Objective Optimization, and Statistical Performance Validation
本文提出了一种超大规模MIMO赋能的NOMA-ISAC框架,通过速率分割增强近场建模、多目标优化和统计验证,提升了6G通信与感知的性能。
2025-11-29 cs.IT cs.NI 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
Information-Theoretic Limits of Fluid Antenna-Aided ISAC with Representation Information Constraints
University College London(伦敦大学学院);Kyung Hee University(庆熙大学);Hong Kong Metropolitan University(香港都会大学)
本文研究了AI限制下流体天线辅助的集成感知与通信系统的基本限制,揭示了AI瓶颈对通信和感知性能的影响,并推导了容量-失真区域及性能界限。
2026-10-12 cs.IT math.IT
Fundamental Limits of Random Downlink Integrated Sensing and Communication over Rician Channels
University College Dublin(都柏林大学);University of Surrey(萨里大学)
研究Rician衰落信道下MIMO ISAC系统的随机性能,分析子空间联合波束成形和线性波束成形的通信中断概率与感知中断概率,揭示Rician K因子对通信影响大于感知,且线性波束成形结合脏纸编码在强视距环境下性能最优。
2026-07-02 cs.IT eess.SP math.IT
System-level Analysis of Dual-Mode Networked Sensing: ISAC Integration & Coordination Gains
本文研究了双模式网络感知中ISAC集成与协调增益,通过多站和单站感知结合,提高了感知覆盖概率和通信吞吐量。
2025-12-04 cs.IT cs.SY eess.SY
Secure Integrated Sensing and Communication Networks: Stochastic Performance Analysis
本文针对下行MIMO ISAC系统,推导了存在通信与感知窃听者场景下的遍历保密速率和遍历CRB,刻画了安全约束下通信与感知的性能权衡边界。
2025-08-01 cs.IT eess.SP math.IT
Sensing-Assisted Communication in Vehicular Networks with Intelligent Surface
本文针对车联网中回波信号弱和车内通信质量差的问题,提出在车辆表面部署智能全向表面(IOS)的感知辅助通信机制,通过两阶段ISAC协议联合优化波束赋形、IOS相移和阶段时长,并推导了不确定位置信息下的可达到速率闭式表达式及联合阶段存在的充分必要条件。
2023-08-14 cs.IT eess.SP math.IT
Bidirectional Integrated Sensing and Communication: Full-Duplex or Half-Duplex?
本文提出双向ISAC系统,针对窄带和宽带场景设计全双工与半双工操作及波束成形优化算法,揭示了感知干扰对双工性能的影响及信号复用差异。
2024-01-03 cs.IT math.IT
On Stochastic Performance Analysis of Secure Integrated Sensing and Communication Networks
本文针对存在通信与感知窃听者的MIMO ISAC下行链路,推导保密遍历速率和遍历CRB的精确表达式,并利用中心极限定理分析随机安全性能。
2025-04-13 cs.IT eess.SP math.IT
Feedback Lunch: Learned Feedback Codes for Secure Communications
University of Illinois Chicago(伊利诺伊大学香槟分校);Linköping University(_linköping大学)
本文研究反向退化安全通信信道,提出结合通用哈希函数和学得反馈码的模块化编码设计,探讨通信可靠性与信息泄露的权衡,展示反馈能帮助合法方协商秘密密钥,克服窃听方的优势。
2026-05-12 cs.AI cs.CR cs.IT
Outage Tradeoff Analysis in a Downlink Integrated Sensing and Communication Network
本文分析了下行链路MIMO通感一体化系统的随机性能,利用MRT波束成形器在感知与通信间共享资源,推导了用户速率与目标到达角估计CRLB的中断概率表达式,揭示了两者间的折中关系。
2023-05-24 cs.IT eess.SP math.IT
Information-Theoretic Limits of Integrated Sensing and Communication with Finite Learning Capacity
University College London(伦敦大学学院);Yonsei University(延世大学)
本文提出了一种信息论框架,研究有限学习能力对集成感知与通信性能的影响,并建立了学习-信息权衡定律,为下一代 ISAC 系统设计提供理论指导。
2025-12-15 cs.IT math.IT
On Stochastic Fundamental Limits in a Downlink Integrated Sensing and Communication Network
本文研究下行MIMO ISAC系统中随机信道与目标角度不确定性下的性能极限,推导用户速率中断概率/遍历速率及目标CRLB中断概率/遍历CRLB的表达式,并刻画感知与通信的帕累托最优权衡边界。
2024-10-19 cs.IT math.IT