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YOLO:一种利用波束斜瞄的太赫兹频段高效通感一体化方案

信号处理 2024-02-07 v3

摘要

利用通信信号进行动态目标感知是通感一体化(ISAC)的重要组成部分。本文提出利用波束斜瞄效应,在大规模多输入多输出(MIMO)太赫兹频段通信系统中实现快速非合作动态目标感知。具体而言,我们构建回波信号的宽带信道模型,并设计一种波束赋形策略,通过调整移相器与真时延线的值来控制波束斜瞄范围。借助该设计,不同子载波上的波束可按规划方式对齐至不同方向。随后,不同子载波上的接收回波信号将携带不同方向的目标信息,基于此可通过精心设计的算法估计目标角度。此外,我们提出一种基于扩展阵列信号估计的辅助方法,利用不同 OFDM 符号内不同频率子载波的相位变化来估计动态目标的距离与速度。有趣的是,所提感知方案仅需收发一次信号,可称为 You Only Listen Once(YOLO)。相较于需要耗时波束扫描的传统 ISAC 方法,所提方案大幅降低了感知开销。仿真结果证明了该方案的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.12064,
  title  = {YOLO: An Efficient Terahertz Band Integrated Sensing and Communications Scheme with Beam Squint},
  author = {Hongliang Luo and Feifei Gao and Hai Lin and Shaodan Ma and H. Vincent Poor},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.12064},
  year   = {2024}
}

备注

This paper has been accepted by IEEE Transactions on Wireless Communications (TWC)