无瞬时发射信道状态信息的单站ISAC到达角估计
信息论
2025-10-13 v1 信号处理
math.IT
摘要
本文在与先前文献相比更为现实的设定下探讨了集成感知与通信（ISAC）的基本极限，此时基站（BS）仅拥有通信用户的统计信道状态信息（CSI），而非完整 CSI。我们分析了一种单站设定，其中 BS 在与其中一个目标通信的同时执行多目标到达角（AoA）估计。我们假设 BS 关于所有 AoA 拥有统计 CSI，但通信接收者的 AoA 不确定性更低。通信接收者假设拥有完美 CSI。利用贝叶斯克拉美-罗界（BCRB）框架来表征在最小均方误差（MMSE）准则下感知的基本极限，我们推导了可达的 BCRB-速率权衡区域。我们的方法引入了一系列在相干时间内在感知波束和通信波束之间共享功率的传输策略。我们的分析揭示，利用目标特定感知矩阵的主特征向量进行波束分配的策略可最小化个体 AoA 估计误差，而平衡感知与通信方向的策略则以牺牲个体精度为代价优化联合估计性能。我们证明，利用更新后的基于 BCRB 的感知信息为通信接收者服务，由于其信道不确定性更低，可实现显著提升的通信速率。
引用
@article{arxiv.2510.08793,
title = {On Estimation of Angles of Arrival in Monostatic ISAC Without Instantaneous Transmit CSI},
author = {Ataher Sams and Simone Di Bari and Besma Smida and Natasha Devroye and Daniela Tuninetti and Giorgio Taricco},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.08793},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 5 figures, Accepted at 61st Allerton Conference on Communication, Control, and Computing, 2025