宽带 mmWave 通信用的雷达彩虹束：束训练与跟踪
信号处理
2024-03-15 v1
摘要
我们提出一种新型集成感知与通信（ISAC）系统，利用感知技术辅助通信，确保毫米波（mmWave）宽带系统实现快速初始接入、无缝用户跟踪和 uninterrupted 通信。真时延器（TTDs）用于控制波束 squint 效应，以生成频率相关的雷达彩虹束。这些束同时覆盖整个角空间，仅用一个正交频分复用（OFDM）符号即可实现快速束训练。提出三种基于雷达彩虹束的检测与估计方案，用于估计用户的角度、距离和速度，然后用于通信波束赋形设计。第一个方案利用单天线雷达接收器和一组彩虹束，但可能导致 doppler 歧义。为克服这一局限，引入两个额外方案，分别利用两组彩虹束和多天线接收器。此外，提出的检测与估计方案被扩展用于实现用户跟踪，通过选择不同的 OFDM 子载波子集来实现。该方法消除了在现有跟踪技术中通常必要的开关相位移位器和 TTDs 的需求，从而减轻了对控制电路的要求。仿真结果表明，所提出的彩虹束基于训练和跟踪方法对移动用户有效，尤其是采用多天线雷达接收器的方案能够准确估计信道参数，并能实现与使用完美信道信息相当的通信速率。
引用
@article{arxiv.2403.09330,
title = {Radar Rainbow Beams For Wideband mmWave Communication: Beam Training And Tracking},
author = {Gui Zhou and Moritz Garkisch and Zhendong Peng and Cunhua Pan and Robert Schober},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.09330},
year = {2024}
}
备注
32 pages