采用信号对齐的下行与上行 NOMA-ISAC

集成感知与通信（ISAC）在频谱、能量和硬件效率上超越传统的频分感知与通信（FDSAC），并通过与非正交多址（NOMA）的融合有进一步提升的潜力。利用这些优势，本文提出了一种多输入多输出 NOMA-ISAC 框架，其中采用了信号对齐技术。分析了所提框架在下行与上行中的性能。1) 下行 ISAC 在三种不同预编码设计下进行研究：以感知为中心（S-C）的设计、以通信为中心（C-C）的设计以及帕累托最优设计。2) 对于上行情形，研究了两种场景：S-C 设计和 C-C 设计，其区别在于通信信号与感知信号间干扰消除的顺序。在各场景中，研究了感知率（SR）、通信率（CR）和中断概率等关键性能指标。为深入理解，还探讨了系统在高信噪比（SNR）区域的渐近性能，重点关注高-SNR 斜率和分集阶数。最后，研究了 ISAC 与 FDSAC 实现的 SR-CR 速率区域。数值结果表明，在下行和上行两种情况下，ISAC 在感知与通信性能上均优于 FDSAC，且能够实现更宽的速率区域，清晰展现了其优越性。