Optimal Waveform Design for Continuous Aperture Array (CAPA)-Aided ISAC Systems

doi:10.1109/twc.2026.3702839

Optimal Waveform Design for Continuous Aperture Array (CAPA)-Aided ISAC Systems

2026-01-01

1

PRE

AI

DOI：10.1109/twc.2026.3702839

原文链接

原文求助

摘要

En 中文

一种新颖的连续孔径阵列（CAPA）辅助集成传感与通信（ISAC）框架被提出。具体而言，设计了一种最优连续ISAC波形，用于形成多目标感知的定向波束模式，同时抑制多用户干扰（MUI）。为达成最优波形设计目标，首先基于格林函数推导出CAPA的定向波束模式，随后通过波数域优化获得参考感知波形。基于参考感知波形，对感知波束模式失配与MUI之间的权衡进行了加权函数规划。为求解该问题，采用拉格朗日变换和变分法解析推导出最优CAPA-ISAC波形结构，其中与最优波形结构相关的拉格朗日乘子通过二分搜索确定。获得的最优波形表明，其同时受到参考感知波形、信道相关性和信道-符号相关性的影响。最后，数值结果验证了所提出系统及波形设计的有效性，表明CAPA相较于基于传统空间离散阵列的ISAC设计，在感知精度和通信可靠性方面均能实现显著性能提升。

Keyword:

Integrated sensing and communication

Arrays

Apertures

Optimization

Design methodology

MIMO

Modeling

Array signal processing

Educational institutions

Interference

Continuous aperture array

calculus of variations

integrated sensing and communications

waveform design

Optimal Waveform Design for Continuous Aperture Array (CAPA)-Aided ISAC Systems

摘要

期刊

机构

引用论文