通感一体化系统中检测概率与可达速率的基本权衡
信息论
2023-05-05 v1 信号处理
math.IT
摘要
集成感知功能被设想为下一代移动网络的一个显著特征，这催生了一项新兴赋能技术——通感一体化 (Integrated Sensing and Communication, ISAC)。刻画 ISAC 系统的理论性能边界，对于理解感知与通信功能在资源利用上如何相互作用（例如竞争或协作）具有根本重要性，同时为有效物理层技术的开发揭示见解与准则。本文中，我们刻画 ISAC 系统中目标监测检测概率与用户可达速率之间的基本性能权衡。为此，我们首先讨论无感知干扰和受感知干扰通信场景下用户的可达速率。此外，我们导出监测感兴趣目标时的虚警概率 (PFA) 和检测成功概率 (PD) 的闭式表达式，其中考虑通信辅助和通信干扰两种感知场景。并且，未知信道系数的影响也在我们的理论分析中被纳入考量。基于分析结果，我们随后对感知与通信功能的性能权衡进行全面评估。具体地，我们构建功率分配问题，以在保障所需感知 PD 以及通信用户可达速率服务质量要求的约束下，最小化基站 (BS) 发射功率。最后，仿真结果证实了理论分析的准确性和所提功率分配方案的有效性。
引用
@article{arxiv.2305.02847,
title = {Fundamental Detection Probability vs. Achievable Rate Tradeoff in Integrated Sensing and Communication Systems},
author = {Jiancheng An and Hongbin Li and Derrick Wing Kwan Ng and Chau Yuen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.02847},
year = {2023}
}
备注
18 pages, 21 figures, 1 table, accepted by IEEE TWC