Optimiertes Zielerfassungsverfahren mit analogem Strahlformung für monostatische integrierte Sensorik und Kommunikation

核心概念

Ein optimiertes Verfahren zur Zielerfassung unter Verwendung analoger Strahlformung in monostatischen integrierten Sensorik- und Kommunikationssystemen, das eine effiziente Unterdrückung der Selbstinterferenz und eine verbesserte Zielerfassungsleistung ermöglicht.

摘要

In diesem Artikel wird ein Optimierungsrahmen für die analoge Strahlformung im Kontext der monostatischen integrierten Sensorik und Kommunikation (ISAC) formalisiert, bei dem auch das Problem der Selbstinterferenz im analogen Bereich angegangen wird. Daraus werden semidefinite Programme abgeleitet, um detektionsoptimale Sende- und Empfangsstrahlformer zu approximieren, und es wird ein überlegenes iteratives Projektionsverfahren entwickelt, um diese zu approximieren.
Die Simulationen zeigen, dass dieser Ansatz die Zielerfassungsleistung bekannter Entwurfstechniken für ISAC-Strahlformung übertrifft, während er eine zufriedenstellende Selbstinterferenzunterdrückung erreicht. Insbesondere wird die Leistungsfähigkeit des Verfahrens bei der Zielerfassung im Vergleich zu einem Standardansatz der mittleren quadratischen Abweichungsminimierung demonstriert.

統計資料

Die Simulationen zeigen, dass das vorgeschlagene Verfahren eine Selbstinterferenzunterdrückung von unter -60 dBm erreicht, was nur noch 27 dB über dem Rauschpegel liegt und somit nur noch eine geringe digitale Restunterdrückung erfordert.
Im Vergleich dazu erreicht der Standardansatz der mittleren quadratischen Abweichungsminimierung lediglich eine Selbstinterferenzunterdrückung von -28 dBm, was einer Reduzierung des dynamischen Bereichs des Analog-Digital-Wandlers um 5 Bit entspricht.
Darüber hinaus liegt der Nebenkeulenunterdrückungsfaktor des Standardansatzes 20 dB über dem des vorgeschlagenen Verfahrens.

引述

"Ein optimiertes Verfahren zur Zielerfassung unter Verwendung analoger Strahlformung in monostatischen integrierten Sensorik- und Kommunikationssystemen, das eine effiziente Unterdrückung der Selbstinterferenz und eine verbesserte Zielerfassungsleistung ermöglicht."
"Das vorgeschlagene Verfahren erreicht eine Selbstinterferenzunterdrückung von unter -60 dBm, was nur noch 27 dB über dem Rauschpegel liegt und somit nur noch eine geringe digitale Restunterdrückung erfordert."

從以下內容提煉的關鍵洞見

Optimized Detection with Analog Beamforming for Monostatic Integrated Sensing and Communication

by Rodr... 於 arxiv.org 04-15-2024

https://arxiv.org/pdf/2404.08455.pdf

深入探究

Wie könnte das vorgeschlagene Verfahren zur Zielerfassung in anderen Anwendungsszenarien, wie z.B. der Robotik oder der Fahrzeugnavigation, eingesetzt werden

Das vorgeschlagene Verfahren zur Zielerfassung mittels analogem Strahlformen könnte in anderen Anwendungsszenarien wie der Robotik oder der Fahrzeugnavigation äußerst nützlich sein. In der Robotik könnte das Verfahren verwendet werden, um Hindernisse zu erkennen und zu vermeiden, die Bewegung des Roboters zu optimieren und präzise Positionierungen zu ermöglichen. In der Fahrzeugnavigation könnte es dazu beitragen, Objekte auf der Straße zu identifizieren, Kollisionen zu vermeiden und die Fahrzeugführung zu verbessern.

Welche zusätzlichen Herausforderungen müssten bei der Übertragung des Verfahrens auf andere Anwendungsfelder berücksichtigt werden

Bei der Übertragung des Verfahrens auf andere Anwendungsfelder müssen zusätzliche Herausforderungen berücksichtigt werden. Dazu gehören die Anpassung an die spezifischen Anforderungen und Umgebungen des neuen Anwendungsbereichs, die Berücksichtigung unterschiedlicher Skalierungen und Genauigkeiten der Sensordaten, die Integration in bestehende Systeme und die Gewährleistung der Echtzeitfähigkeit des Verfahrens. Darüber hinaus müssen mögliche Störquellen und Interferenzen in der neuen Umgebung identifiziert und adressiert werden, um eine zuverlässige und präzise Zielerfassung zu gewährleisten.

Inwiefern könnte das Konzept der überlegenen iterativen Projektionen auf andere Probleme der integrierten Sensorik und Kommunikation übertragen werden

Das Konzept der überlegenen iterativen Projektionen könnte auf andere Probleme der integrierten Sensorik und Kommunikation übertragen werden, um die Leistungsfähigkeit und Effizienz von Systemen in verschiedenen Anwendungsbereichen zu verbessern. Beispielsweise könnte es bei der Entwicklung von drahtlosen Sensornetzwerken eingesetzt werden, um die Datenübertragung und -verarbeitung zu optimieren, die Energieeffizienz zu steigern und die Zuverlässigkeit der Kommunikation zu erhöhen. Durch die Anwendung der überlegenen iterativen Projektionen auf verschiedene Aspekte der integrierten Sensorik und Kommunikation können innovative Lösungen entwickelt werden, die die Anforderungen moderner drahtloser Systeme erfüllen.