Остання редакція: 2024-05-20
Анотація
Анотація. Досліджено особливості розвитку універсальних систем радіозондування, які можуть використовувати широкий спектр радіосигналів для отримання інформації про навколишнє середовище. Це дає можливість використовувати не лише спеціально розроблені радіолокаційні сигнали, але й інші радіосигнали, які вже при-сутні в оточуючому середовищі, такі як телевізійні, Wi-Fi або мобільні сигнали. Розглянута інтеграція зв'язку і зондування в одну систему JCAS має потенціал забезпечити ефективне використання ресурсів та подолання обмежень у пасивному зондуванні. Це може відкрити нові можливості для розробки більш ефективних та уні-версальних систем радіозондування. Результати дослідження систем радіозондування та їх різноманітного застосування відображають тенденцію до пошуку інноваційних підходів у бездротових технологіях, що може мати значний вплив на розвиток різних сфер, включаючи технології зв'язку, безпеки та моніторингу.
Здійснена класифікація сучасних систем JCAS на основі пріоритетів проектування і форматів сигналів на-дає цінний огляд різних підходів до інтеграції зв'язку і зондування. Ці класифікації допомагають уявити різні підходи до проектування систем JCAS залежно від їх використання та функціональних вимог.
TECHNOLOGIES FOR BUILDING INTEGRATED RADIO COMMUNICATION AND SENSING SYSTEMS
Abstract. The article investigates the peculiarities of the development of universal radio sensing systems that can use a wide range of radio signals to obtain information about the environment. This makes it possible to use not only specially designed radar signals, but also other radio signals that are already present in the environment, such as television, Wi-Fi, or mobile signals. The considered integration of communication and sensing into one JCAS system has the potential to ensure efficient use of resources and overcome the limitations of passive sensing. This may open up new opportunities for the development of more efficient and versatile radio sensing systems. The results of the study of radio sensing systems and their various applications reflect the tendency to search for innovative approaches in wireless technologies, which can have a significant impact on the development of various fields, including communication, security and monitoring technologies.
The classification of modern JCAS systems based on design priorities and signal formats provides a valuable overview of different approaches to integrating communication and sensing. These classifications help to present different approaches to the design of JCAS systems depending on their use and functional requirements.
Ключові слова
Посилання
1. F. Liu, C. Masouros, A. P. Petropulu, H. Griffiths, and L. Hanzo. Joint radar and communication design: Applications, state-of-the-art, and the road ahead. IEEE Transactions on Communications, 68(6):3834–3862, 2020. doi: 10.1109/TCOMM.2020.2973976.
2. J. A. Zhang, Md. L. Rahman, K. Wu, X. Huang, Y. J. Guo, S. Chen, and J. Yuan. Enabling joint communication and radar sensing in mobile networks–a survey. IEEE Communication Surveys and Tutorials, 24(1):306–345, 2022. doi: 10.1109/COMST.2021.3122519.
3. Z. Feng, Z. Fang, Z. Wei, X. Chen, Z. Quan, and D. Ji. Joint radar and communication: A survey. China Communications, 17(1):1–27, 2020. doi: 10.23919/JCC.2020.01.001.
4. P. Kumari, S. A. Vorobyov, and R. W. Heath. Adaptive virtual waveform design for millimeter-wave joint communication-radar. IEEE Transactions on Signal Processing, 68:715–730, 2020. doi: 10.1109/TSP.2019.2956689.
5. D. Ma, N. Shlezinger, T. Huang, Y. Liu, and Y. C. Eldar. Joint radar-communication strategies for autonomous vehicles: Combining two key automotive technologies. IEEE Signal Processing Magazine, 37(4):85–97, 2020. doi: 10.1109/MSP.2020.2983832.
6. N. C. Luong, X. Lu, D. T. Hoang, D. Niyato, and D. I. Kim. Radio resource management in joint radar and communication: A comprehensive survey. IEEE Communication Surveys and Tutorials, 23(2):780–814, 2021. doi: 10.1109/ COMST.2021.3070399.
7. M. L. Rahman, J. A. Zhang, X. Huang, Y. J. Guo, and R. W. Heath Jr. Framework for a perceptive mobile network using joint communication and radar sensing. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 56(3):1926–1941, 2020.
8. T. Huang, N. Shlezinger, X. Xu, Y. Liu, and Y. C. Eldar. MAJoRCom: A dual-function radar communication system using index modulation. IEEE Transactions on Signal Processing, 68:3423–3438, 2020. doi: 10.1109/TSP. 2020.2994394.
9. K. Wu, J. A. Zhang, X. Huang, Y. Jay Guo, and R. W. Heath. Waveform design and accurate channel estimation for frequency-hopping MIMO radar-based communications. IEEE Transactions on Communications, 1, 2020. doi: 10.1109/TCOMM.2020.3034357.
10. S. D. Tusha, A. Tusha, E. Basar, and H. Arslan. Multidimensional index modulation for 5G and beyond wireless networks. Proceedings of the IEEE, 109(2):170–199, 2021. doi: 10.1109/JPROC.2020.3040589.
11. A. M. Elbir, K. V. Mishra, and S. Chatzinotas. Terahertz-band joint ultra-massive MIMO radar-communications: Model-based and model-free hybrid beamforming, 2021. arXiv: 2103.00328.
12. J. Wei, J. Li, Z. Cao, Q. Chen, C. Song, and Z. Xu. A passive radar prototype based on multi-channel joint detection and its test results. In 2020 IEEE 11th Sensor Array and Multichannel Signal Processing Workshop (SAM), pages 1–5, 2020. doi: 10.1109/SAM48682.2020.9104263.
13. J. A. Zhang, Md. L. Rahman, K. Wu, X. Huang, Y. J. Guo, S. Chen, and J. Yuan. Enabling joint communication and radar sensing in mobile networks -a survey. IEEE Communication Surveys and Tutorials, 1, 2021. doi: 10.1109/ COMST.2021.3122519.