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CSIYOLO:一种面向通感一体化系统的智能CSI散射感知框架

信号处理 2025-09-25 v1 人工智能

摘要

通感一体化(ISAC)被视为下一代通信系统的关键技术,能够同时实现数据传输与目标感知。在ISAC的众多任务中,散射感知对于充分发挥ISAC潜力以及支持自动驾驶和低空经济等应用至关重要。然而,现有方法大多依赖波形与硬件修改或传统信号处理方案,导致与当前通信系统的兼容性差且感知精度有限。为应对这些挑战,我们提出了CSIYOLO,一个仅利用来自单基站-用户设备对的估计信道状态信息(CSI)进行散射体定位的框架。该框架包含两个主要部分:基于锚点的散射参数检测和基于CSI的散射体定位。首先,通过将散射参数提取建模为图像检测问题,我们提出了一种受YOLO架构启发的基于锚点的散射参数检测方法。随后,推导出一种基于CSI的定位算法,利用提取的参数确定散射体位置。此外,为提高定位精度和实现效率,我们设计了一种可扩展的网络结构,并进行了面向任务的优化,从而能够实现多尺度锚点检测并更好地适应CSI特性。还设计了一种噪声注入训练策略,以增强对信道估计误差的鲁棒性。由于所提出的框架仅基于估计的CSI运行,无需修改波形或信号处理流程,因此可以作为插件无缝集成到现有通信系统中。实验表明,在不同散射体数量和估计误差条件下,我们提出的方法在散射定位精度上显著优于现有方法,且复杂度相对较低。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.19335,
  title  = {CSIYOLO: An Intelligent CSI-based Scatter Sensing Framework for Integrated Sensing and Communication Systems},
  author = {Xudong Zhang and Jingbo Tan and Zhizhen Ren and Jintao Wang and Yihua Ma and Jian Song},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.19335},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 16 figures, 3 tables. This work has been submitted to the IEEE for possible publication