Integrated sensing and communication (ISAC) is considered to be a promising technology for future wireless systems due to its ability to provide communication and sensing services using shared hardware and spectrum resources. Moreover, the introduction of recently developed pinching antennas (PAs) and movable antennas (MAs) has the potential to further improve the performance gains of ISAC. Therefore, our goal is to study the optimization of the sum-rate for an ISAC system equipped with PAs and MAs, capable of satisfying minimal sensing requirements. To achieve it, we derive a closed-form solution for the optimal sensing receive combiner, and show that it is determined by other optimization variables. For these other variables (i.e., the positions of the transmit PAs, the positions of the users' MAs, the communication precoding matrices, and the sensing transmit beamformer), we propose a deep learning (DL) network that finds their optimal values. To train the network in an unsupervised manner, we formulate a loss function consisting of the objective function, as well as the penalty terms related to the constraints for the PAs and MAs positions. Simulation results show that using PAs and MAs in ISAC systems provides a larger sum-rate compared to ISAC systems with only fixed antennas, and that this performance advantage is increased with the maximum transmit power. Furthermore, we demonstrate that the communication performance of the considered system is a bit more affected by the sensing signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) threshold compared to the sensing performance.


翻译:集成感知与通信 (ISAC) 因其能利用共享硬件和频谱资源提供通信与感知服务,被视为未来无线系统的关键技术。此外,近期发展的夹持天线 (PA) 与可移动天线 (MA) 的引入有望进一步提升ISAC的性能增益。因此,本文旨在研究配备PA和MA且能够满足最小感知需求的ISAC系统总速率优化。为实现此目标,我们推导出最优感知接收合路器的闭式解,并证明该解由其他优化变量决定。针对这些其他变量(即发射PA的位置、用户MA的位置、通信预编码矩阵及感知发射波束形成器),我们提出一种深度学习 (DL) 网络以求解其最优值。为以无监督方式训练该网络,我们构建了一个由目标函数及与PA和MA位置约束相关的惩罚项组成的损失函数。仿真结果表明,在ISAC系统中使用PA和MA相较于仅使用固定天线的ISAC系统能提供更大的总速率,且此性能优势随最大发射功率增加而增强。此外,我们证明所考虑系统的通信性能受感知信干噪比 (SINR) 阈值的影响略大于感知性能。

0
下载
关闭预览

相关内容

5G-A通感一体典型场景技术解决方案白皮书
专知会员服务
55+阅读 · 2024年7月8日
【学界】DeepMind论文:深度压缩感知,新框架提升GAN性能
GAN生成式对抗网络
14+阅读 · 2019年5月23日
深度学习在自动驾驶感知领域的应用
AI100
11+阅读 · 2019年3月6日
【边缘智能】边缘计算驱动的深度学习加速技术
产业智能官
20+阅读 · 2019年2月8日
ICLR 2019论文解读:深度学习应用于复杂系统控制
机器之心
11+阅读 · 2019年1月10日
深度学习在推荐系统中的应用综述(最全)
七月在线实验室
17+阅读 · 2018年5月5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
2+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 · 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
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 6月2日
VIP会员
最新内容
从采集到决策:美军视角下的战术情报范式重构
专知会员服务
1+阅读 · 今天2:42
《履带式无人地面战车技术发展现状》
专知会员服务
2+阅读 · 今天1:46
《无人机脆弱性利用:网络空间力量的新域》
专知会员服务
2+阅读 · 8月1日
美空军如何将人工智能从战场部署至后方机关
专知会员服务
11+阅读 · 7月31日
《史诗怒火行动:多域前瞻评估》49页报告
专知会员服务
7+阅读 · 7月31日
《英国防部:未来空战系统数字化战略》33页
专知会员服务
5+阅读 · 7月31日
《面向自主飞行网络的智能体人工智能架构》
专知会员服务
7+阅读 · 7月31日
相关基金
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
2+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 · 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
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员