利用编码通信信号进行感知

集成感知与通信（ISAC）的通用波形——被广泛视为在实现两种功能高性能的同时高效利用可用资源的诱人方案——的一个关键挑战在于利用承载信息的信道编码通信信号（c.c.s）进行感知。在本文中，我们研究了（多用户）干扰受限条件下 c.c.s 的感知性能，并表明其受限于距离-多普勒图中的旁瓣，其形式取决于 c.c.s 调制的是单载波还是 OFDM 波形。无编码通信信号——由一块 $N$ 个独立同分布零均值符号组成——由于大数定律而产生渐近（即随着 $N \rightarrow \infty$）零旁瓣，但同样结论是否对 c.c.s 成立并不显然，因为结构化信道编码方案（例如线性分组码）在码字符号间引入了相关性。在本文中，我们通过推导旁瓣幅度尾概率的上界（其以 $\exp( - O($码率 $\times$ 块长度$))$ 衰减）证明，c.c.s 对于单载波和 OFDM 波形同样产生渐近零旁瓣。这意味着对于任意码率，c.c.s 都是有效的感知信号，在足够大的块长度下对多用户干扰具有鲁棒性，且无论其调制单载波还是 OFDM 波形性能差异可忽略。我们通过仿真验证了后一推论，观察到在单载波和 OFDM 波形下，QPSK 调制的 c.c.s（码率 = 120/1024，块长度 = 1024 符号）的感知性能（由检测概率和虚警概率刻画）即使在高干扰水平（信干比 -11dB）下也与可比的无干扰 FMCW 波形相匹配。