太赫兹空地一体化网络（SAGIN）中的联合通信与雷达传感技术

《IEEE Wireless Communications》：Joint Communication and Radar Sensing for Terahertz Space-Air-Ground Integrated Networks (SAGIN)

　　本文研究太赫兹（THz）联合通信与雷达传感（JCRS）技术在空天地一体化网络（SAGIN）中的应用，分析非地面环境下的THz传播特性与信道模型，比较THz、毫米波及自由空间光通信频段性能，提出新型JCRS波形设计与网络策略，并综述器件技术进展以支持SAGIN的实用化。

　　

摘要：

从孤立系统向集成解决方案的转变推动了空天地面一体化网络（SAGIN）的发展，以及通信和雷达感知功能的整合。利用太赫兹（THz）频段的独特特性，太赫兹联合通信和雷达感知（THz-JCRS）技术实现了高速通信和精确感知，满足了SAGIN在连接性和环境感知方面的日益增长的需求。然而，大多数现有的太赫兹研究主要集中在陆地和静态环境中，对SAGIN所面临的动态和非陆地环境考虑不足。本文全面研究了适用于SAGIN的THz-JCRS技术。具体而言，分析了太赫兹波在非陆地环境中的传播特性和信道模型，并将太赫兹频段与毫米波、太赫兹以及自由空间光频段的链路容量进行了比较，以凸显太赫兹频段的优势。此外，提出了新的JCRS波形设计策略，以实现通信和雷达感知的相互优化；同时，还开发了网络策略来应对SAGIN中遇到的挑战，如高移动性问题。最后，回顾了太赫兹设备技术（包括天线和放大器）的进展，评估了它们在实现实际JCRS应用中的作用。