This paper proposes a dual-band reconfigurable antenna array (DBRAA), enabling wireless capabilities in both sub-6 GHz (sub-6G) and millimeter wave (mmWave) bands using a single array. For the sub-6G band, we propose a reconfigurable antenna selection structure, where each sub-6G antenna is formed by multiplexing several mmWave antennas, with its position dynamically adjusted using PIN diodes. For the mmWave band, we develop a reconfigurable hybrid beamforming structure that connects radio frequency chains to the antennas via phase shifters and a reconfigurable switch network. We then investigate integrated sensing and communications (ISAC) in sub-6G and mmWave bands using the proposed DBRAA and formulate a dual-band ISAC beamforming design problem. This problem aims at maximizing the mmWave communication sum-rate subject to the constraints of sub-6G communication quality of service and sensing beamforming gain requirements. The dual-band ISAC beamforming design is decoupled into sub-6G beamforming design and mmWave beamforming design. For the sub-6G beamforming design, we develop a fast search-based joint beamforming and antenna selection algorithm. For the mmWave beamforming design, we develop an alternating direction method of multipliers-based reconfigurable hybrid beamforming algorithm. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed methods.


翻译:本文提出了一种双频段可重构天线阵列(DBRAA),能够利用单一阵列实现Sub-6 GHz(sub-6G)与毫米波(mmWave)频段的无线能力。针对sub-6G频段,我们提出了一种可重构天线选择结构,其中每个sub-6G天线通过复用多个毫米波天线构成,并利用PIN二极管动态调整其位置。针对毫米波频段,我们开发了一种可重构混合波束成形结构,通过移相器与可重构开关网络将射频链连接至天线。随后,我们利用所提出的DBRAA研究了sub-6G与毫米波频段中的集成感知与通信(ISAC),并构建了一个双频段ISAC波束成形设计问题。该问题旨在最大化毫米波通信的和速率,同时满足sub-6G通信服务质量与感知波束成形增益要求的约束。双频段ISAC波束成形设计被解耦为sub-6G波束成形设计与毫米波波束成形设计两部分。针对sub-6G波束成形设计,我们提出了一种基于快速搜索的联合波束成形与天线选择算法。针对毫米波波束成形设计,我们开发了一种基于交替方向乘子法的可重构混合波束成形算法。仿真结果验证了所提方法的有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

设计是对现有状的一种重新认识和打破重组的过程,设计让一切变得更美。
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
11+阅读 · 2018年4月8日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员