宽带集成感知与通信：谱效率与信号设计
信号处理
2025-09-30 v1
摘要
在集成感知与通信（ISAC）系统中，6G无线网络的关键挑战在于在同一波形中集成感知与通信这两种 distinct 功能。本文研究宽带 regime 下的ISAC波形合成，因为大带宽有助于简化分析，且采用毫米波或更高频段更为合理。假设采用标准正交频分复用（OFDM）信号，宽带感知分析是现有宽带通信研究的对应工作。我们提出相位用于调制通信消息，而功率谱密度（PSD）被塑造以实现感知性能。超越OFDM，我们进一步揭示了所提出的PSD塑造规则与正交时频率空间（OTFS）波形之间的二义性。通过扁平化OTFS时延轴PSD，可在时延-多普格频域中实现与PSD控制在频域中相同的集成旁瓣电平（Integrated Sidelobe Level, ISL）降低效果。为在频率选择信道上平衡通信与感知性能，我们提出一种低复杂度的仿水面分配器，包含明确的PSD平坦性（方差）约束。我们使用数值仿真和硬件实验展示了所提出宽带ISAC方案的性能。
引用
@article{arxiv.2509.24097,
title = {Wideband Integrated Sensing and Communications: Spectral Efficiency and Signaling Design},
author = {Henglin Pu and Zhu Han and Athina P. Petropulu and Husheng Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.24097},
year = {2025}
}