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CP 长度如何影响 OFDM-ISAC 的感知范围?

信号处理 2025-03-12 v1 新兴技术 信息论 math.IT

摘要

正交频分复用(OFDM)作为当代无线通信的主导波形,也被视为未来通信与感知一体化(ISAC)系统的竞争性候选方案。关于 OFDM-ISAC 的现有工作通常假设最大感知范围应受限于循环前缀(CP)长度,因为需要避免符号间干扰(ISI)和载波间干扰(ICI)。然而,本文通过严格的分析揭示,OFDM-ISAC 信号中嵌入的随机数据实际上可以作为 ISI 的免费“掩码”,使得 ISI/ICI 呈现随机性,从而在雷达信号处理后大幅衰减。推导出的距离像中的信号与干扰加噪比(SINR)表明,OFDM-ISAC 的最大感知范围可以大大超过受 CP 长度限制的无 ISI 距离,这一结论已通过仿真结果得到验证。为了进一步减轻远程目标的功率衰减,提出了一种新颖的滑动窗口感知方法,该方法在移动检测窗口之前迭代地检测并消除近程目标。移动后的检测窗口可以有效补偿由于 CP 长度不足导致的远程目标功率衰减。这些结果为 OFDM-ISAC 系统中的 CP 长度设计提供了有价值的指导。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.08062,
  title  = {How Does CP Length Affect the Sensing Range for OFDM-ISAC?},
  author = {Xiaoli Xu and Zhiwen Zhou and Yong Zeng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.08062},
  year   = {2025}
}