基于制造技术

本发明专利技术公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
基于MIMO雷达和通信的多ISAC用户终端发射预编码方法


[0001]本专利技术属于双功能雷达通信
，尤其涉及一种基于
MIMO
雷达和通信的多
ISAC
用户终端发射预编码方法
。

技术介绍

[0002]在未来网络中，无线传感技术将在自动驾驶
、
智能家居
、
人类活动检测和人机交互等新兴应用中发挥着重要作用
。
然而，传统的雷达传感设备通常是专门设计和安装的，通信和传感很少交叉或集成
。
此外，雷达传感和通信共享部分无线电频谱，这将随着设备数量的增加而导致频谱短缺问题，并可能导致其相互干扰
。
同时，随着大天线阵和高频段的发展，通信和传感在信号处理过程和硬件架构等方面也呈现出一些相似之处
。
为了解决上述问题，通信与感知一体化
(ISAC)
技术被提出并受到学术界和工业界的广泛关注
。
[0003]由于无线通信和雷达传感的频谱存在部分重叠，因此可以考虑雷达和通信方案的频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
MIMO
雷达和通信的多
ISAC
用户终端发射预编码方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤
S1、
构建支持多
ISAC
用户终端的通信和传感的集成架构，包括多用户终端
、
基站和检测目标，其中，所述多用户终端中的每个用户终端均具有雷达感知功能和通信功能，雷达感知和通信共享频谱
、
共用硬件设备；所述基站获取所述用户终端发送的发射信号，所述发射信号是通信信号，并使用所述通信信号进行雷达传感；步骤
S2、
构建用户终端和基站之间的无线传输模型
、
用户终端雷达感知发射和接收波束模型；步骤
S3、
构建以用户终端和速率最大化的优化问题，同时考虑以用户终端发射功率和最小雷达的通信速率和信号杂波加干扰噪声比为约束；步骤
S4、
使用加权最小均方误差方法将可实现的速率函数转换为凹函数，并考虑预编码矩阵；然后，使用一阶泰勒展开方案来解决雷达通信速率和信杂波加干扰噪声比的最小要求；最后，使用拉格朗日对偶方法来获得用户终端，表示为
UT
，传输预编码矩阵的闭合形式解
。2.
根据权利要求1所述的一种基于
MIMO
雷达和通信的多
ISAC
用户终端发射预编码方法，其特征在于，所述步骤
S2
中，所述用户终端和基站之间的无线传输模型的表达式为：公式1中，为第
k
个用户终端到基站的信道矩阵，为第
k
个用户终端通信符号的预编码矩阵，表示第
k
个用户终端要发送到基站的
d
个并行通信符号，此外，通信信号向量
x
k
[n]
满足和
z
c
[n]
表示
AWGN
，即高斯加性白噪声，服从分布第
k
个用户终端，表示为
UT k
，
UT k
和基站之间实现的数据速率表达式为：公式2中，
B
代表传输带宽，表示
UT
间信号干扰加上
AWGN
；所述用户终端雷达感知发射和接收波束模型的表达式为：公式3中，
α
k,0
表示
UT k
与其雷达目标之间的反射系数，和分别是用户终端
k
的发送和接收阵列引导向量，分别是
UT k
雷达目标和杂波的多普勒频移，
n
k
表示去往和来自
UT k
的目标的传播延迟的总和，表示
UT k
经历的杂波信号，其协方差矩阵为
R
c,k
；表示从
UTi
到
UT k
的干扰信道，
z
k
[n]
是
AWGN
向量，遵循
3.
根据权利要求1所述的基于
MIMO
雷达和通信的多
ISAC
用户终端发射预编码方法，其特征在于，所述步骤
S3
中，所述用户终端的信号杂波加干扰噪声比表示为：公式4中，中，表示与信号相关的杂波，为
UT k
的信号相关杂波的协方差
。4.
根据权利要求1所述的基于
MIMO
雷达和通信的多
ISAC
用户终端发射预编码方法，其特征在于，所述步骤
S3
中，所述用户终端和速率最大化的优化问题为：公式5中，约束
C1
表示
UT k
的最大发射功率不能超过
p
max,k
，并且约束
C2
表明
UT k
的最小
SCINR
要求，由于目标函数中的耦合预编码矩阵和约束，公式5是一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁昌峰，王振彪，林敏，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：