面向不完美CSI的OTFS双功能雷达通信信号设计
信号处理
2025-10-24 v1 信息论
math.IT
摘要
正交时频频率空间(OTFS)在管理无线感知和通信系统的移动性方面具有显著优势, 使其成为双功能雷达通信(DFRC)的有前景候选方案。 然而, 尚未充分探索充分发挥OTFS潜力的DFRC最优信号设计。 本文通过制定DFRC-OTFS信号设计的优化问题, 纳入导频符号设计用于信道估计与数据功率分配, 来填补这一空白。 具体而言, 我们采用歧义函数的集成旁瓣水平(ISL)作为雷达指标, 并考虑数据符号的随机性与导频符号的确定性。 在通信方面, 我们推导了考虑信道估计误差的OTFS信道容量下界指标。 我们最大化感知和通信指标的加权和, 并通过交替优化框架求解优化问题。 模拟结果表明, 与传统信号方案相比, 本文提出的信号显著提升了感知通信性能区域, 在感知方面实现至少9.44 dB的ISL抑制增益, 在通信方面实现4.82 dB的信噪比+干扰+噪声(SINR)增益。
引用
@article{arxiv.2510.20112,
title = {Signal Design for OTFS Dual-Functional Radar and Communications with Imperfect CSI},
author = {Borui Du and Yumeng Zhang and Christos Masouros and Bruno Clerckx},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.20112},
year = {2025}
}