基于随机通信信号的 OFDM 系统无功分配方案用于射频定位

高精度定位在未来 6G 集成感知与通信 (ISAC) 系统中发挥着关键作用。为提高定位性能并最大化资源利用效率，未来的 6G ISAC 网络必须复用数据负载信号用于通信与感知，其固有的随机性可能恶化定位性能。为此，本文针对随机信号下的 OFDM 基于 ISAC 系统进行无功分配 (PA) 设计，旨在降低周期自相关函数 (P-ACF) 和非周期自相关函数 (A-ACF) 的定位副瓣水平。为此，我们首先推导了平均平方 P-ACF 和 A-ACF 的闭式表达式，然后提出最小化集成副瓦级 (EISL) 的优化目标，在任意星座映射下进行求解。我们严格证明了均匀 PA 方案可实现 EISL 的全局最小值，适用于 P-ACF 和 A-ACF。此外，我们进一步表明，该方案亦可最小化每个延进处的 P-ACF 副瓦级。我们还扩展分析至带频域零填充的 P-ACF 情形，这是提高定位分辨率的常用方法。我们揭示了副瓦级与主瓦宽度之间存在权衡，并提出投影梯度下降算法以求解降低 EISL 的局部最优 PA 方案。最终，通过大量仿真结果验证了所提出 PA 方法在降低随机 OFDM 信号定位副瓦级方面的有效性。