存在移动性和延迟扩展下的多前导低复杂度检测

当前的无线基础设施经过优化以支持下行链路应用。本文预期了工程重点从下行链路转向上行链路的应用的出现。当前在预留上行链路上调度用户的范式无法有效处理不可预测的流量模式。因此，3GPP引入了两步RACH作为实现免授权（随机）初始接入的机制。两步中的第一步是RACH时隙中的前导检测，本文描述了一种低复杂度算法，用于在存在移动性和延迟扩展的情况下同时检测多个前导。我们通过选择ZC序列作为前导，为标准的采用提供了途径，因为ZC序列已经出现在5G标准中。我们通过使用离散Zak变换，将时域中长度为MN的ZC序列转换为DD域中的准周期MxN阵列来构造前导。存在MN个准周期狄拉克脉冲，每个对应一个Zak-OTFS载波波形，ZC前导就是相应的Zak-OTFS载波波形之和。我们通过在DD域中的MxN周期网格上对接收信号进行采样，在存在移动性和延迟扩展的情况下检测多个前导。我们将检测视为一个压缩感知问题。我们将前导表示为DD域中长度为MN的列，并应用延迟和多普勒的离散移位来生成压缩感知矩阵中具有O(MN)列的块。多个前导的叠加决定了感知矩阵中列的块稀疏和。ZC序列的相关性导致高度结构化的压缩感知矩阵，使得可以使用OST识别组成前导，其复杂度为O(M^3N^3)。在本文中，我们描述了一种复杂度为O(M^2N^2)的算法（相对于单个列的大小）。