Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of EMW Information (MoE), Fudan University, Shanghai 200433, China
2 Shanghai ERC of LEO Satellite Communication and Applications, Shanghai CIC of LEO Satellite Communication Technology, Shanghai 200433, China
3 Science and Technology on Electromagnetic Compatibility Laboratory, China Ship Development and Design Centre, Wuhan 430000, China
4 Peng Cheng Laboratory, Shenzhen 518055, China
This paper experimentally demonstrates a distributed photonics-based W-band integrated sensing and communication (ISAC) system, in which radar sensing can aid the communication links in alignment and data rate estimation. As a proof-of-concept, the ISAC system locates the users, guides the alignment, and sets a communication link with the estimated highest data rate. A peak net data rate of 68.6 Gbit/s and a target sensing with a less-than-1-cm error and a sub-2-cm resolution have been tested over a 10-km fiber and a 1.15-m free space transmission in the photonics-based W-band ISAC system. The achievable net data rates of the users at different locations estimated by sensing are experimentally verified.
integrated sensing and communication photonics-aided technique W-band radar-aided flexible communication Chinese Optics Letters
2024, 22(4): 043901
现有自组网通信和导航技术缺乏深度融合的框架和方法, 在未来场景下难以保障未来“智慧城市”、“智能出行”等场景对通信感知的综合性需求, 因此研究面向物联网、车联网等自组织网络的通感融合(ISAC)技术成为亟待解决的问题。本文针对自组网通感需求, 提出了通信感知信号融合方法和技术方案, 可在保障通信性能的同时提高测距感知估计精确度。针对自组网设备间、通感任务间资源需求冲突等问题, 依据自组网集群业务需求, 构建了保障通信需求的定位感知网络时频资源优化框架, 设计了联合资源分配方案及相应迭代优化算法, 实现有限资源情况下的高可靠、强稳定自组网协同感知能力。针对当前自组网通信模组存在时延高、网络覆盖范围小、感知能力缺失等问题, 设计并搭建了通感一体化模块原型样机 I型, 可在卫导数据缺失下提供全网高精确度时钟同步, 保障集群协同感知能力, 并在长距离下提供自组网通信协同传输支撑, 从硬件设备上为通感融合提供支撑。最终形成了一套包含通感信号融合设计、时频资源联合优化方案的自组网通信感知系统框架, 并研制搭建了一套通感融合软硬件平台(含通感一体化原型样机4台)。在外场测试中, 2 km内通信速率≥320 kbps, 丢包率≤0.05%, 感知精确度优于 10 m。
通感融合 功率分配 自组网 integrated sensing and communication power allocation Ad Hoc network 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(4): 472
北京航空航天大学电子信息工程学院, 北京 100191
为实现多天线无线系统中感知和通信的一体化波形设计问题, 提出一种基于加权优化的目标函数, 在完成数据通信的同时, 降低各天线波形之间的互相关性。利用梯度投影法设计了最优通信波形并作为初始迭代点, 而后利用最大化最小化算法得到一体化波形设计结果。仿真结果表明, 设计的一体化波形实现了通信性能和感知性能的权衡, 可用于多天线感知通信一体化系统之中。
感知通信一体化 波形设计 加权优化 梯度投影法 最大化最小化算法 Integrated Sensing And Communication waveform design weighted optimization gradient projection maximization-minimization 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(12): 1440
