CP-OFDM 在 QAM/PSK 星座下实现最低平均寻址旁瓣
信息论
2025-07-22 v3 信号处理
math.IT
摘要
本文旨在回答集成感知与通信（ISAC）领域的基础性问题：寻址的最佳通信导向ISAC波形是什么？为此，我们首先建立了分析基于正交信号基底和随机数据符号构建的通信导向ISAC波形感知性能的通用框架。随后采用周期关联函数和非周期关联函数（P-ACF和A-ACF）对其寻址性能进行评估，并将集成旁瓣水平的期望值（EISL）定义为感知性能指标。在此基础上，我们证明了在QAM和PSK星座下，所有带循环前缀（CP）的通信波形中，正交频分复用（OFDM）调制是唯一实现最低寻址旁瓣的全局最优波形，无论是以EISL还是P-ACF每个单个滞后处的旁瓣水平来衡量。进一步地，我们证明了在没有CP的所有通信波形中，OFDM在QAM/PSK星座下以实现A-ACF EISL局部最小值的方式上是局部最优波形。最后，通过数值结果展示，在QAM/PSK星座下，没有其他正交通信导向波形能够在P-ACF和A-ACF两种情况下实现低于OFDM的寻址旁瓣水平。
引用
@article{arxiv.2407.06691,
title = {CP-OFDM Achieves the Lowest Average Ranging Sidelobe Under QAM/PSK Constellations},
author = {Fan Liu and Ying Zhang and Yifeng Xiong and Shuangyang Li and Weijie Yuan and Feifei Gao and Shi Jin and Giuseppe Caire},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.06691},
year = {2025}
}
备注
17 pages, 11 figures, accepted by the IEEE Transactions on Information Theory