面向ISAC系统的低复杂度最小BER预编码器设计：基于时延-多普勒视角
信号处理
2024-10-22 v1
摘要
正交时频空间（OTFS）调制被视为支持集成雷达和通信（ISAC）系统的有前景的候选方案，被认为是实现下一代无线网络的关键技术。本文为OTFS基座ISAC系统开发了一种最小比特错误率（BER）预编码器设计。具体而言，BER最小化问题考虑到了最大可用传输功率预算和所需的探测性能。与以往在时频（TF）域考虑ISAC的研究不同，我们从时延-多普勒（DD）域的角度设计预编码器，利用DD域等效信道由于DD域信道通常呈稀疏和准静止特性，从而可促进低开销的ISAC系统设计。为解决非凸优化设计问题，我们采用 Jensen 不等式来优化导出的平均BER下界。随后，采用奇异值分解（SVD）方法将所提出的问题分解为两个独立子问题。我们理论分析了所提出问题的可行性条件，并通过利用拉格朗日对偶方法提出了低复杂度的迭代解决方案。仿真结果验证了我们所提出预编码器相对于基准方案的有效性，并揭示了双功能预编码器设计中探测与通信之间的相互作用，表明在提高传输可靠性和探测精度的同时，会牺牲传输效率。
引用
@article{arxiv.2410.15646,
title = {Low-Complexity Minimum BER Precoder Design for ISAC Systems: A Delay-Doppler Perspective},
author = {Jun Wu and Weijie Yuan and Zhiqiang Wei and Kecheng Zhang and Fan Liu and Derrick Wing Kwan Ng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.15646},
year = {2024}
}