DebriSense：面向互联网太空（IoS）的基于太赫兹波的集成感知与通信系统用于碎片检测与分类
信号处理
2024-08-27 v1
摘要
低轨道（LEO）卫星星座的不断增长加剧了空间碎片管理的挑战。本文介绍了 DebriSense-THz，一种新颖的太赫兹波 Enabled 碎片感知系统，专为 LEO 卫星设计，利用集成感知与通信（ISAC）技术。我们提出了针对 LEO 环境的全方位太赫兹波信道模型，包含碎片的反射、散射与衍射相互作用。DebriSense-THz 架构采用机器学习技术，基于信道状态信息（CSI）特征进行碎片检测与分类。在不同频率（30 GHz-5 THz）、MIMO 配置、碎片密度与信噪比水平下的性能评估表明，碎片检测与分类准确率显著提升：5 THz 时为 95-99%，而 30 GHz 时为 62-81%。更高的信噪比配置在高频段显著提升感知性能。该系统在太赫兹波频段展现出对各种碎片密度和 MIMO 规模的稳健性能，但在低频段存在通信可靠性与感知准确率之间的权衡。DebriSense-THz 代表了空间态势感知的重大进展，为日益拥挤的 LEO 环境中的更有效碎片减缓策略铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2408.13552,
title = {DebriSense: Terahertz-based Integrated Sensing and Communications (ISAC) for Debris Detection and Classification in the Internet of Space (IoS)},
author = {Haofan Dong and Ozgur B. Akan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.13552},
year = {2024}
}
备注
13 pages, 11 figures, journal