論文の概要: RL-Aided Cognitive ISAC: Robust Detection and Sensing-Communication Trade-offs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.02672v1
- Date: Tue, 04 Nov 2025 15:49:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-05 18:47:06.098972
- Title: RL-Aided Cognitive ISAC: Robust Detection and Sensing-Communication Trade-offs
- Title(参考訳): RL-Aided Cognitive ISAC:ロバスト検出と通信トレードオフ
- Authors: Adam Umra, Aya M. Ahmed, Aydin Sezgin,
- Abstract要約: 本稿では,統合型センシングとコミュニケーションのための強化学習支援型認知フレームワークを提案する。
ウォルド型検出器は非ガウス的クラッタ下でのロバストな目標検出に使用される。
SARSAに基づくRLアルゴリズムは、事前の環境知識を使わずに目標位置の適応的推定を可能にする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.7199341867016456
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This paper proposes a reinforcement learning (RL)-aided cognitive framework for massive MIMO-based integrated sensing and communication (ISAC) systems employing a uniform planar array (UPA). The focus is on enhancing radar sensing performance in environments with unknown and dynamic disturbance characteristics. A Wald-type detector is employed for robust target detection under non-Gaussian clutter, while a SARSA-based RL algorithm enables adaptive estimation of target positions without prior environmental knowledge. Based on the RL-derived sensing information, a joint waveform optimization strategy is formulated to balance radar sensing accuracy and downlink communication throughput. The resulting design provides an adaptive trade-off between detection performance and achievable sum rate through an analytically derived closed-form solution. Monte Carlo simulations demonstrate that the proposed cognitive ISAC framework achieves significantly improved detection probability compared to orthogonal and non-learning adaptive baselines, while maintaining competitive communication performance. These results underline the potential of RL-assisted sensing for robust and spectrum-efficient ISAC in next-generation wireless networks.
- Abstract(参考訳): 本稿では,一様平面アレイ(UPA)を用いたMIMOベース統合センシング通信(ISAC)システムのための強化学習(RL)支援認知フレームワークを提案する。
その焦点は、未知およびダイナミックな外乱特性を持つ環境でのレーダーセンシング性能の向上である。
SARSAに基づくRLアルゴリズムは, 環境知識を必要とせず, 目標位置の適応推定を可能にする。
RLに基づくセンシング情報に基づいて、レーダセンシング精度とダウンリンク通信スループットのバランスをとるために、結合波形最適化戦略を定式化する。
得られた設計は、解析的に導出された閉形式解による検出性能と達成可能な和率との適応的なトレードオフを提供する。
モンテカルロシミュレーションにより,提案した認知ISACフレームワークは,競争力のある通信性能を維持しつつ,直交・非学習適応ベースラインに比べて検出確率が有意に向上することを示した。
これらの結果は、次世代無線ネットワークにおけるロバストかつスペクトル効率の高いISACのためのRLアシストセンシングの可能性を示している。
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