Zak-OTFS 在频域的低复杂度均衡

4G/5G 无线标准使用正交频分复用 (OFDM)，其对频率选择性敏感性小。均衡可通过单个滴答滤波器实现，低复杂度均衡使 OFDM 成为物理层的吸引选择。然而，OFDM 在移动性方面性能下降，因为 doppler 扩散在子载波之间引入载波干扰 (ICI)，导致它们不再正交。基于 Zak 变换的正交时频空间 (Zak-OTFS) 调制对双选择性信道表现出鲁棒性。Zak-OTFS 信号在时延-多普勒 (DD) 域上形成，随后转换为时域 (TD) 进行传输和接收，再返回 DD 域进行处理。接收信号是众多衰减副本的叠加，因为双选择性信道引入时延和多普勒迁移。接收符号因受到时延和多普勒轴方向的干扰而更难均衡。在本文中，我们提出一种在频域 (FD) 上对 Zak-OTFS 进行低复杂度均衡的新方法。我们推导了 FD 系统模型，证明其与 DD 系统模型是单位酉等价的。我们指出 FD 中的信道矩阵为带状结构，可应用共轭梯度法以降低均衡复杂度。我们表明，FD 均衡的复杂度随 Zak-OTFS 帧维度呈线性增长。而朴素的 MMSE 均衡复杂度随帧维度呈三次方增长。通过数值仿真，我们展示 FD 均衡 Zak-OTFS 的性能与 DD 域均衡相当。