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基于半盲原子范数去噪的 Zak-OTFS ISAC 双站测距

信号处理 2026-01-08 v1

摘要

通过 Zak 变换实现的正交时频空间 (Zak-OTFS) 调制是高速移动场景中集成探测与通信 (ISAC) 的有前景的解决方案。实现准确的双站测距和稳健的通信,需精确的信道估计;然而,在双分散环境中,由于分数时延-多普勒频移导致信道严重展开,这仍是巨大的挑战。本文提出一种用于 Zak-OTFS ISAC 的半盲原子范数去噪方案。我们首先推导 Zak-OTFS 在分数时延-多普勒频移和矩形窗函数下的离散时序输入输出关系。基于此 I/O 关系,我们将联合信道参数估计和数据检测任务表述为原子范数去噪问题,利用负平方惩罚方法处理非凸离散星座约束。为高效求解,我们开发了一种加速迭代算法,集成了majorization-minimization、加速投影梯度和不完全加速近端梯度方法。我们提供了对所提出算法的严格收敛性证明。仿真结果表明,所提出的方案实现了超分辨率测距精度和接近完美信道状态信息下界的通信性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.03639,
  title  = {Zak-OTFS ISAC with Bistatic Sensing via Semi-Blind Atomic Norm Denoising Scheme},
  author = {Kecheng Zhang and Weijie Yuan and Maria Sabrina Greco},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.03639},
  year   = {2026}
}

备注

Submitted to IEEE for possible publication