波形域 NOMA：下行传输中 ISAC 的一种实现方式
信号处理
2025-11-12 v1
摘要
根据 3GPP 对 6G 空接口的最新决策，正交频分复用调制 (OFDM) 基于的波形是未来集成感知与通信 (ISAC) 系统的首选方案。本文考虑单向感知场景，即采用 OFDM 进行下行传输，其反射回波信号用于感知。OFDM 和离散傅里叶变换扩频 OFDM (DFT-s-OFDM) 是上行传输的选项。当采用 OFDM 进行上行传输时，该信号与回波信号之间的功率差异导致功率域非正交多址接入 (PD-NOMA) 的场景。相比之下，采用 DFT-s-OFDM 作为上行信号可实现波形域 NOMA (WD-NOMA)。仿射频分复用调制 (AFDM) 和正交时频空间 (OTFS) 已被证明是基于 DFT-s-OFDM 的波形。本工作聚焦于采用 WD-NOMA 系统，即将 AFDM 或 OTFS 作为上行波形，而采用 OFDM 进行下行传输和感知。我们表明，OFDM 信号在仿射域中表现出类似 AWGN 的行为，允许在上行符号检测中将其建模为白噪声。为实现准确的数据检测性能，本文开发了 AFDM 帧设计方案和噪声功率估计 (NPE) 方法。此外，本文应用二维正交匹配 pursuit (2D-OMP) 算法进行感知，通过迭代识别每个目标的时延-多普勒分量。仿真结果表明，采用 AFDM 或 OTFS 的 WD-NOMA ISAC 系统在比仅使用 OFDM 波形的 PD-NOMA ISAC 系统在比特错误率 (BER) 性能方面具有优势。此外，所提出的 NPE 方法还能在 BER 上提供额外的改进。
引用
@article{arxiv.2511.08474,
title = {Waveform-domain NOMA: An Enabler for ISAC in Uplink Transmission},
author = {Jialiang Zhu and Hamza Haif and Abdelali Arous and Huseyin Arslan and Arman Farhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.08474},
year = {2025}
}