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低信噪比双站 ISAC 中估计界可靠性探讨

信息论 2026-01-21 v1 math.IT

摘要

本文探讨了一种双站通感一体化 (ISAC) 框架,其中基站发送的通信信号既用于与用户的直接通信,又通过独立感知接收机捕获的反射进行多目标参数估计。我们假设感知接收机无法获得发射信号的瞬时知识,且感知接收机仅知道接收信号的统计特性。不同于以往侧重于 ISAC 功率分配或最优波束成形设计的研究,我们强调了 Cramér-Rao 界(及其变体)在低信噪比 (SNR) 机制下的不适用性,尤其是在被动感知场景中。由于严重的路径损耗和其他损伤,接收到的感知 SNR 通常显著低于直接视距通信,这使得基于 CRB 的性能评估不可靠。为了解决这一问题,我们采用 Ziv-Zakai 界 (ZZB) 进行到达角估计,它为估计误差提供了更有意义的下界。我们推导了 ZZB 和可达各态历经通信速率作为 SNR 函数的解析表达式。通过数值仿真,我们分析了通信与感知性能之间的帕累托前沿,证明了在低感知 SNR 的 ISAC 中,当传统基于 CRB 的方法失效时,ZZB 为何能作为更好的度量标准。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.13216,
  title  = {On the Reliability of Estimation Bounds in Low-SNR Bistatic ISAC},
  author = {Ataher Sams and Besma Smida},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.13216},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted and presented at 2025 IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM), 6 pages, 5 Figures