基于动态超表面天线的雷达通信一体化设计

作     者：高克 张海洋 王保云 GAO Ke;ZHANG Haiyang;WANG Baoyun

作者机构：南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 

出 版 物：《无线电通信技术》 (Radio Communications Technology)

年 卷 期：2023年第49卷第5期

页      面：946-952页

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

主　　题：雷达通信一体化 动态超表面天线 交替最小化 黎曼共轭梯度 半正定松弛 

摘      要：雷达通信一体化(Dual-Functional Radar-Communication,DFRC)利用相同的硬件平台、频谱资源同时实现雷达感知和无线通信双功能,是当前无线通信领域研究的热点技术。针对动态超表面天线(Dynamic Metasurface Antenna,DMA)辅助的雷达通信一体化系统,研究了最优波束成形设计问题。最优波束成形设计是一个非凸优化问题,很难直接求解。设计全数字天线架构下的最优波束,将动态超表面天线雷达波束设计转换为拟合最优编码矩阵问题。转换后的波束设计问题仍为非凸,为此将其分解为两个子问题交替最小化,其中两个子问题分别采用黎曼共轭梯度和半正定松弛算法求解。数值仿真表明,满足通信质量约束的情况下,动态超表面天线架构的DFRC雷达波束性能接近于无频谱共享时的纯雷达波束性能。