硕士生束愿在IEEE TVT上发表ISAC系统波形设计论文

2025年4月，硕士生束愿在戚晨皓教授指导下撰写的第一作者论文“Joint Transmit Waveform and Receive Filter Design for ISAC System with Jamming”，被IEEE车辆技术学会（Vehicular Technology Society，VTS）旗舰刊物IEEE Transactions on Vehicular Technology录用。论文第一作者束愿同学本科来自东南大学吴健雄学院，通过免试研究生进入戚老师课题组攻读硕士学位。第二作者是束愿的导师戚晨皓教授，第三作者是美国奥本大学的Shiwen Mao教授。

复杂电磁环境下存在的干扰严重制约了通信感知一体化系统的性能，其中间歇采样重复转发干扰（Interrupted Sampling Repeater Jamming，ISRJ）是现代雷达对抗中一种被广泛采用的干扰。ISRJ可以产生一系列假目标，严重损害雷达的目标检测性能并因此降低通信感知一体化（Integrated Sensing And Communications，ISAC）系统的整体性能。因此，本文研究了ISRJ干扰下的ISAC波形设计问题，如下图所示。

复杂电磁环境下的通信感知一体化系统示意图

现有的一些工作研究了仅优化发射波形（Transmit Waveform）或仅优化接收滤波器（Receive Filter）以实现抗干扰的方案，然而这类方案由于设计自由度较低，产生的抗干扰效果比较有限。本文通过联合设计发射波形与接收滤波器获得更大的设计自由度，实现更优的抗干扰效果，从而提高ISAC系统的整体性能。为求解该联合设计问题，我们提出了两种方案。匹配滤波器（Matched Filter）作为雷达系统中被广泛使用的接收信号处理单元，表征了回波信号与发射信号之间的相关性，可通过精心设计来提高目标检测性能。因此，我们首先基于匹配滤波器，提出了联合设计发射波形和匹配滤波器的方案。此外，由于失配滤波器（Mismatched Filter）为系统设计提供了更大的灵活性，能更好地抑制旁瓣，我们在所提出的前一种方案基础上，进一步提出了联合设计发射波形和失配滤波器的方案。两种方案都采用交替方向乘子法（Alternating Direction Method of Multipliers，ADMM）迭代求解。仿真结果表明联合设计发射波形与接收滤波器在通信多用户干扰和雷达目标检测概率方面性能突出。