文章提出了一种用于灾难场景的自组织网状联合雷达与通信（JRC）网络框架。该框架在近场条件下结合协作通信和单站雷达感知，能够在强杂波环境中实现目标检测（如生命体征、危险泄漏）与可靠通信。通过推导数据速率、信号杂波噪声比（SCNR）、检测概率和虚警概率等关键指标，文章建立了一个能量高效的资源分配优化模型。数值结果表明，在毫米波和微波频段下，增加天线数量和发射功率可提升SCNR，但强杂波环境会显著降低检测性能。优化方案有效平衡了检测概率与数据速率之间的权衡，为灾难救援提供了弹性解决方案。
自然灾害频发导致传统通信基础设施失效，亟需独立于基础设施的弹性解决方案。文章指出自组织网状JRC网络能同时实现目标感知与数据通信，但现有研究未充分解决灾难环境中的强杂波挑战。为此，研究提出集成协作通信、单站雷达和近场模型的框架，并建立能量高效的资源分配方案，以应对灾难场景的独特需求。
系统采用两阶段放大转发（AF）协议：
数据速率由合并信干噪比决定：
\[ R = \log_2\left(1 + \underbrace{\frac{|\mathbf{h}_{sd}^T\mathbf{u}_k|^2}{|\mathbf{h}_{sd}^T\mathbf{v}|^2 + N_d}}_{\gamma_{sd}} + \underbrace{\frac{|\mathbf{h}_{rd}f_{rd}\mathbf{h}_{sr}^T\mathbf{u}_k|^2}{|\mathbf{h}_{rd}f_{rd}|^2N_r + N_d}}_{\gamma_{rd}}\right) \]
考虑球面波前模型，第$n$个天线与目标的距离为：
\[ r_n \approx r - nd\cos\theta + \frac{n^2d^2}{2r} \]
导向矢量包含距离与角度信息：$\mathbf{a}(r_n,\theta_n)=e^{j\pi n(\cos\theta-\frac{n\lambda}{4r})}$。存在$L$个杂波源时，接收信号为：
\[ \mathbf{s} = \alpha_0\mathbf{A}(r_n,\theta_n)\mathbf{x} + \sum_{l=1}^{L}\alpha_l\mathbf{A}(r_{n,l},\theta_{n,l})\mathbf{x} + \mathbf{n} \]
最优波束成形器$\mathbf{w}^\#$最大化SCNR：
\[ \gamma_r(\mathbf{w}^\#) = |\alpha_0|^2\mathbf{x}\mathbf{x}^H\mathbf{A}\mathbf{A}^H\mathbf{W}^{-1} \]
二元假设检验的似然比检验为：
\[ \ln\Lambda(y_s) = \frac{2\Re(y_s\alpha_0\mathbf{w}^T\mathbf{A}\mathbf{x}) - |\alpha_0\mathbf{w}^H\mathbf{A}\mathbf{x}|^2}{\sum_{l=1}^{L}|\alpha_l|^2|\mathbf{w}^H\mathbf{A}_{l}|^2 + \|\mathbf{w}\|^2} \]
虚警概率与检测概率分别为：
\[ P_{FA} = Q\left(\frac{\kappa + 2|\alpha_0\mathbf{w}^H\mathbf{A}\mathbf{x}|^2}{|\alpha_0\mathbf{w}^H\mathbf{A}\mathbf{x}|\sqrt{2\sigma^2}}\right), \quad P_{D} = Q\left(\frac{\kappa - 2|\alpha_0\mathbf{w}^H\mathbf{A}\mathbf{x}|^2}{|\alpha_0\mathbf{w}^H\mathbf{A}\mathbf{x}|\sqrt{2\sigma^2}}\right) \]
最小化总功率的约束问题：
\[ \begin{aligned} \min \quad & P \\ \text{s.t.} \quad & \gamma \geq \Gamma \\ & P_{FA} \leq P_{FA,\delta} \\ & P_D \geq P_{D,\delta} \\ & \sum_{k=1}^{K}\|\mathbf{u}_k\|^2 + \|\mathbf{v}\|^2 \leq P \end{aligned} \]
如图2所示：
如图3所示：
如图4所示：
文章提出的自组织JRC网络框架通过：
在强杂波环境中实现了目标检测与数据通信的平衡，为灾难救援提供了可靠的技术支撑。