超奈奎斯特信令有利于单载波ISAC：一项分析研究
信息论
2025-06-12 v1 信号处理
math.IT
摘要
在本文中，我们对用于集成传感与通信(ISAC)的单载波超奈奎斯特(FTN)信令进行了分析研究。我们的推导表明FTN对ISAC是有利的，并揭示了新的见解，即这些优势源于FTN信令可以有效避免由于符号速率与成形脉冲带宽不匹配而导致的光谱混叠。具体来说，分析性地展示了FTN信令在时不变多径信道上的通信频谱效率优势，其中推导了频谱效率的上界和下界。我们表明，这两个界限之间的差距对应于由于多径延迟和光谱混叠而导致的潜在信噪比(SNR)变化，随着符号速率的增加而减小。特别是在极限情况下，这种SNR变化消失，而系统的自由度(DoF)达到最大值。此外，FTN信号的传感优势通过期望归一化平方模糊函数得到验证。我们表明FTN信号通常享有更稳健的测距性能。更重要的是，我们证明FTN信令可以有效避免所考虑的模糊函数沿多普勒维度的不希望出现的峰值，从而减少速度估计中的模糊性。所有这些结论都通过数值结果明确验证。
引用
@article{arxiv.2506.09931,
title = {Faster-than-Nyquist Signaling is Good for Single-Carrier ISAC: An Analytical Study},
author = {Shuangyang Li and Fan Liu and Yifeng Xiong and Weijie Yuan and Baoming Bai and Christos Masouros and Giuseppe Caire},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.09931},
year = {2025}
}