基于5G NR波形的集成超分辨感知与通信：非均匀CP信号处理与实验
信号处理
2024-07-31 v1
摘要
集成感知与通信(ISAC)是一项在未来网络中同时提供高性能无线通信与雷达感知服务的有前景技术。本文提出集成超分辨感知与通信(ISSAC)的概念，其在ISAC系统中使用超分辨算法，以对延迟、多普勒和感知目标角度等关键参数实现极致感知性能。基于实用的第五代(5G)新空口(NR)波形，研究了ISSAC的信号处理技术并开展原型实验以验证可达性能。为此，我们首先研究5G NR正交频分复用(OFDM)波形非均匀循环前缀(CP)长度对各种感知算法的影响。具体地，分析了标准周期图雷达处理方法以及两种经典超分辨算法即多重信号分类(MUSIC)和基于旋转不变技术的信号参数估计(ESPRIT)在延迟与多普勒估计方面的性能。为解决非均匀CP问题，提出了一种用于MUSIC的导向矢量新结构以及一种用于ESPRIT的子矩阵新选择方式。此外，搭建了ISSAC实验平台以验证理论分析，实验结果表明不等CP长度引起的性能退化不显著，且利用5G NR波形可实现高分辨的延迟与多普勒估计。
引用
@article{arxiv.2305.05142,
title = {Integrated Super-Resolution Sensing and Communication with 5G NR Waveform: Signal Processing with Uneven CPs and Experiments},
author = {Chaoyue Zhang and Zhiwen Zhou and Huizhi Wang and Yong Zeng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.05142},
year = {2024}
}
备注
8 pages, 14 figures, 2023 21th International Symposium on Modeling and Optimization in Mobile, Ad hoc, and Wireless Networks (WiOpt)