基于正交啸波分割复用技术的超大规模MIMO近场感知与通信集成
信号处理
2026-04-14 v2
摘要
本文将新兴的超大规模多输入多输出（UM-MIMO）技术与正交啸波分割复用（OCDM）波形相结合，以解决面向近场感知与通信集成的挑战性问题。具体而言，我们构思了一套完整的感知通信（ISAC）架构，其中，UM-MIMO基站采用OCDM波形进行通信，而共定位的感知接收器采用频率调制连续波（FMCW）检测原理以简化相关硬件。对于感知任务，若干OCDM子载波，即专用感知子载波（DSS），通过阵列中的专用感知天线（DSA）各自传输。通过恰当设计DSS选取方案并优化接收器参数，基于FMCW的感知接收器能够显著降低硬件复杂度后实现对不同DSA回波信号的解耦。该 setup 使能够以天线成对的方式估计近场目标的距离和速度。此外，利用UM-MIMO的空间多样性，我们引入虚拟双稳态感知（VIBS）的概念，将多个天线对的估计融合，以实现高精度的目标定位和三维速度测量。VIBS范式免受由空间非平稳性和非相关多径环境构成的敌对信道环境的影响。此外，还探讨了受感知结果增强的UM-MIMO OCDM系统的信道估计。仿真结果表明，所提出的ISAC方案提升了感知精度，也对通信性能产生积极影响。
引用
@article{arxiv.2512.23246,
title = {Ultra-Massive MIMO with Orthogonal Chirp Division Multiplexing for Near-Field Sensing and Communication Integration},
author = {Ziwei Wan and Zhen Gao and Fabien Heliot and Qu Luo and Pei Xiao and Haiyang Zhang and Christos Masouros and Yonina C. Eldar and Sheng Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.23246},
year = {2026}
}
备注
16 pages, 13 figuers, submitted to IEEE journal