面向 ISAC 的 OFDM、OTFS、AFDM 和 CP-AFDM 模糊函数特征规范化分析
信号处理
2025-10-14 v1
摘要
本文提出了一种统一且与系统无关的分析方法，针对四种典型多载波波形的模糊函数（ambiguity function, AF）特征进行研究，这些波形被认为是未来第六代（6G）网络中集成感知与通信（ISAC）的关键候选方案。直接从其离散时间定义中获取每种波形的 AF，并通过理想分数插值加强，从而实现对连续时间延迟-多普勒响应的精确表征。考察了两种信号模式：一种通信导向的模式，采用随机信息符号，仅适用于单体场景；以及一种感知导向的模式，采用固定幻模符号，适用于一般的多体场景。此外，评估了各波形的 AF 及其模糊度指标，包括 3dB 主瓣宽度、峰值到旁瓣比（PSLR）和集成旁瓣比（ISLR），以规范化的延迟-多普勒单位表示，使其能够直接转化为由带宽、采样频率或符号持续时间定义的任何物理系统配置，同时确保在波形感知能力方面的直接且一致的比较。结果为 ISAC 设计中的波形感知能力比较奠定了一致基准，巩固了已知行为：OFDM 在延迟分辨率和旁瓣行为方面表现优异，但在多普勒响应方面表现较差，而高级波形实现了延迟和多普勒分辨率之间的更好平衡，旁瓣特性各不相同。仿真代码已公开分享，以促进可重复性并支持未来的 ISAC 波形研究。
引用
@article{arxiv.2510.11216,
title = {Normalized Ambiguity Function Characteristics of OFDM, OTFS, AFDM, and CP-AFDM for ISAC},
author = {Hyeon Seok Rou and Giuseppe Thadeu Freitas de Abreu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.11216},
year = {2025}
}
备注
Submitted to the IEEE ICC 2025