OTFS——延迟-多普勒域的可预测性及其对通信与雷达感知的价值
信号处理
2023-10-03 v2 信息论
math.IT
摘要
在 our 第一篇论文 [2] 中，我们解释了为何当延迟与多普勒周期大于有效信道延迟与多普勒扩展时，Zak-OTFS 输入输出(I/O)关系是可预测且无衰落的，我们将此条件称为结晶条件。我们主张通信系统应在结晶体制内运行。众所周知，当且仅当线性时变(LTV)信道为欠扩展(under-spread)时，才可辨识该信道。结晶条件比欠扩展条件更严格，故辨识总是可能的。在结晶体制中，我们证明 Zak-OTFS 导频序列使有效 DD 域信道滤波器的辨识复杂度最小。我们展示滤波器抽头可简单地从对单个 Zak-OTFS 导频的响应中读出。一般地，我们给出由延迟-多普勒(DD)域中有限个接收导频符号重构 Zak-OTFS I/O 关系的显式公式。该重构公式使得研究在有限时长与带宽约束下运行的采样系统之 Zak-OTFS I/O 关系可预测性成为可能。我们分析了不同延迟与多普勒周期选择及脉冲成形滤波器下的重构精度。当满足结晶条件时重构精度高，意味着可直接学习 I/O 关系而无需估计底层信道。这开启了无模型运行模式的可能，当传统的模型依赖运行模式（依赖底层物理信道估计）不可及（例如信道含不可分辨路径，或呈现如存在加速度时的连续延迟-多普勒轮廓）时尤为有用。我们的研究阐明了
引用
@article{arxiv.2302.08705,
title = {OTFS -- Predictability in the Delay-Doppler Domain and its Value to Communication and Radar Sensing},
author = {Saif Khan Mohammed and Ronny Hadani and Ananthanarayanan Chockalingam and Robert Calderbank},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.08705},
year = {2023}
}
备注
This article has been accepted for publication in IEEE BITS the Information Theory Magazine