雷达学报

作者：刘凡, 卢仕航, 陈子豪

单位：1.东南大学信息科学与工程学院移动通信全国重点实验室 南京 210096；2.南方科技大学系统设计与智能制造学院 深圳 518055；

关键词：通信感知一体化, 多输入多输出系统, 预编码设计, 信号处理, 多用户通信

基金：广东省基础与应用基础研究基金(2024A1515011218)

通过复用随机通信信号，并基于现网中的通信架构实现通信感知一体化(ISAC)，能够显著降低ISAC实现成本、加速感知功能融入现有通信网络。然而，通信数据的随机性将会使得感知功能出现随机起伏，造成感知性能不稳定。为了获得稳健的感知性能，该文研究了随机通感一体空域信号处理方法，提出了多输入多输出通感一体(MIMO-ISAC)系统收发预编码联合优化设计方案。具体而言，考虑对目标响应矩阵的估计，该文首先定义了随机信号下感知系统的遍历克拉美罗界(ECRB)，并基于复逆Wishart矩阵的分布推导了ECRB的闭合表达式，从理论上说明了使用随机信号进行感知相较于传统使用确定性正交信号的性能损失。进一步地，该文分别考虑了ECRB最小化的感知最优问题以及多天线多用户信号估计的通信最优问题，并获得了感知最优预编码设计和通信最优预编码设计方案。接着，该文将上述收发预编码优化设计思路扩展至通信感知一体化场景。最后，该文通过大量仿真验证了所提方法的有效性，相关结果表明所提出的联合收发预编码设计方案能够支持高精度目标响应矩阵估计，同时能够实现通信信号估计误差与目标响应矩阵估计误差的灵活折衷。

来源：2025年第4期

《雷达学报》期刊编辑部

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