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题名近场感知通信一体化系统的感知与通信性能帕累托优化
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作者
张广驰
谢志立
崔苗
武庆庆
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机构
广东工业大学信息工程学院
上海交通大学电子工程系
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出处
《电子与信息学报》
北大核心
2025年第10期3528-3537,共10页
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基金
广东省基础与应用基础研究基金(2023A1515011980,2023A1515140003)
广东省科技计划(2022A0505050023)。
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文摘
感知通信一体化(ISAC)是第6代移动通信的重要研究方向之一,它使无线通信网络具备了感知能力。超大规模多输入多输出(XL-MIMO)的研究使得通信研究从远场转向近场,但ISAC在近场区域的研究还不充分。该文针对近场区域中存在散射体干扰的场景,研究了多用户XL-MIMO ISAC系统的波束成形设计,致力于探讨ISAC系统中通感性能的折衷问题。为此,该文首先导出了感知互信息的一般形式,并通过引入辅助变量和舒尔补(Schur complement)将其转化为半定规划问题进行优化。针对复杂的多用户信干噪比(SINR)表达式,利用Dinkelbach算法将其转化为凸函数形式,以降低优化难度。进一步,提出一种多目标优化框架,旨在同时最大化多用户信干噪比和感知互信息,并通过构建系统效用函数求解帕累托最优解。仿真结果表明,所提方法能够平衡用户通信和目标感知性能,实现两者之间的最优折衷。研究还揭示了散射体在距离上对感知目标的干扰规律,为ISAC系统的设计提供了重要参考。
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关键词
超大规模多输入多输出
近场感知通信一体化
散射体干扰
多目标优化
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Keywords
Extremely-Large Multiple-Input Multiple-Output(XL-MIMO)
Near-field Integrated Sensing And Communication(ISAC)
Scatterer interference
Multi-objective optimization
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分类号
TN929.5
[电子电信—通信与信息系统]
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