带扩张载波波形的 Zak-OTFS
信号处理
2025-07-21 v3 信息论
math.IT
摘要
Zak-OTFS（正交时频空间）调制是一种将无线信道参数化为时延-多普格（DD）域中的通信框架，其中参数直接映射到构成散射环境的散射器的物理属性。因此，可以高效地获取和均衡信道。Zak-OTFS载波是DD域中的一个脉冲，Zak变换将其转换为由音调（脉冲）调制的时域脉冲列。脉冲波形在局部化，而且受高峰均功率比（PAPR）的限制。我们描述了如何将Zak-OTFS脉冲的正交基转换为具有低PAPR（仅为 dB）的扩张载波基底，以支持在存在移动性和时延扩展的情况下的通信。该转换通过基于离散仿射傅里叶变换的酉变换实现。与通过在更宽的带宽上扩张信息以获得低PAPR（从而降低频谱效率）的其他扩张调制方法不同，本文提出的基于扩张载波的Zak-OTFS在频谱效率方面与脉冲式Zak-OTFS保持一致，每一基底元素的PAPR低 dB。我们展示了与脉冲式Zak-OTFS类似的无编码比特错误率（BER），并在高移动性和时延扩展环境下优于基于OFDM和OTFS的竞争方法。
引用
@article{arxiv.2505.08079,
title = {Zak-OTFS with Spread Carrier Waveforms},
author = {Nishant Mehrotra and Sandesh Rao Mattu and Robert Calderbank},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.08079},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 6 figures, includes proofs of all results. Updated to reflect IEEE Early Access publication. Added IEEE copyright notice and DOI