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从 OTFS 到 DD-ISAC:在延迟多普勒域中集成感知与通信

信号处理 2023-11-28 v1 系统与控制 系统与控制

摘要

下一代车载网络除了可靠的通信外,还需具备稳健的环境感知能力以满足智能化需求。一种有前景的解决方案是集成感知与通信(ISAC)技术,其利用同一频谱与硬件资源实现两种功能。现有 ISAC 研究多考虑正交频分复用(OFDM)波形。然而,车辆运动引入多普勒频移,破坏子载波正交性并导致性能下降。近期提出的正交时频空(OTFS)调制利用延迟多普勒(DD)信道的多种优势,已被证明可在高移动性场景中支持可靠通信。此外,DD 波形可直接与雷达感知参数(即延迟与多普勒频移)交互。本文研究将 DD 通信波形应用于 ISAC 的优势。具体而言,我们首先全面概述 DD 通信的实现,并由此揭示 DD-ISAC 相对于基于 OFDM 的 ISAC 的多项优势,包括收发机设计与模糊函数。进一步给出详细的性能对比,其中也研究了目标检测概率与均方误差(MSE)性能。最后,给出了 DD-ISAC 的一些挑战与机遇。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.15215,
  title  = {From OTFS to DD-ISAC: Integrating Sensing and Communications in the Delay Doppler Domain},
  author = {Weijie Yuan and Lin Zhou and Saeid K. Dehkordi and Shuangyang Li and Pingzhi Fan and Giuseppe Caire and H. Vincent Poor},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.15215},
  year   = {2023}
}

备注

Magazine paper submitted to IEEE