低轨太赫兹卫星信道下协同一体化感知与通信的基本极限
信号处理
2025-10-23 v1
摘要
太赫兹星间链路为低轨 (LEO) 星座实现了前所未有的感知精度,但面临来自硬件损伤、指向误差和网络干扰的基本界限。我们开发了一个网络 Cram\'er-Rao 下界 (N-CRLB) 框架,该框架通过递归 Fisher 信息分析纳入了动态拓扑、硬件品质因数 、相位噪声 以及协同效应。我们的分析揭示了三个关键见解: 硬件和相位噪声产生了与功率无关的性能天花板 () 和底板 (),且仅依赖功率的缩放在 之上达到饱和; 干扰系数 实现了机会感知,在特定条件下 (65~dB 处理增益,50~dBi 天线) 展示了 5.5~dB 的增益; 来自共享定时参考的测量相关性,在正确建模时,不会降低性能,并且与错误建模的独立噪声基线相比,可以提供共模抑制优势。亚毫米级测距需要共同优化的硬件 ()、振荡器 () 以及适当的 3D 几何配置。
引用
@article{arxiv.2510.19007,
title = {Fundamental Limits of Cooperative Integrated Sensing and Communications over Low-Earth Orbit THz Satellite Channels},
author = {Haofan Dong and Houtianfu Wang and Hanlin Cai and Ozgur B. Akan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.19007},
year = {2025}
}