Sensing Integrated DFT-Spread OFDM Waveform and Deep Learning-powered Receiver Design for Terahertz Integrated Sensing and Communication Systems
太赫兹(THz)通信由于其超宽带的特性被认为是下一代无线通信系统的关键技术。THz通感一体化(ISAC)系统的发展,使其能够实现前所未有的数据传输速率和毫米级的精确传感。然而,THz ISAC在波形和接收机设计上遇到了严格的挑战,以充分利用THz信道和收发器的特性。本文提出了一种用于THz ISAC的传感集成离散傅里叶变换扩展正交频分复用(SI-DFT-s-OFDM)系统,该系统具有比OFDM更低的峰均功率比,并能适应THz信道灵活的时延扩展。在不影响通信能力的前提下,提出的SI-DFT-s-OFDM实现了毫米级的距离估计和分米每秒级的速度估计精度。此外,与OFDM相比,在$10^{-3}$ BER水平下,误比特率性能提高了5 dB增益。在接收器端,开发了一种具有两个神经网络的基于深度学习的ISAC接收器,以恢复传输的数据并估计目标距离和速度,同时减轻THz系统的缺陷和非线性。大量的仿真结果表明,所提出的深度学习方法可以实现通信和感知的相互增强的性能,并且对多普勒效应,相位噪声和多目标估计具有鲁棒性。
2022-11-29 eess.SP
DBU-OFDM: A Trainable Deep Block-Unitary OFDM Waveform for Integrated Sensing and Communication
State Key Laboratory of Novel Software Technology, Nanjing University(南京大学新型软件技术国家重点实验室);School of Information and Communication Engineering, University of Electronic Science and Technology of China(电子科技大学信息与通信工程学院);National Mobile Communications Research Laboratory, School of Information Science and Engineering, Southeast University(东南大学信息科学与工程学院移动通信国家重点实验室);Purple Mountain Laboratories(紫金山实验室)
本文提出DBU-OFDM,一种可训练的深度块正交频分复用波形,通过保持DFT信号结构和保护试点/空闲资源,实现高效集成通信与感知。
2026-04-11 eess.SP
Secure OFDM Waveform Design for ISAC: Artificial Phase-Doppler Shifts Against Passive Sensing
Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院);Nokia Bell Labs Stuttgart(诺基亚贝尔实验室斯图加特);Hensoldt Sensors GmbH(亨索尔特传感器有限公司);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学)
本文提出了一种用于OFDM-based ISAC的低截获概率波形设计方法,通过引入人工相位和多普勒位移来对抗被动传感,同时保持通信和传感性能。
2026-02-27 eess.SP
Integrated Long-range Sensing and Communications in Multi Target Scenarios using CP-OFDM
针对OFDM感知中循环前缀限制远距离探测且多目标场景下现有补偿失效的问题,提出多目标相干补偿算法与广义SINR,仅用3.6%无线电资源即达同等远距检测性能。
2025-01-20 eess.SP
A Gridless Compressive Sensing Based Channel Estimation for Millimeter Wave MIMO OFDM Systems with One-Bit Quantization
本文研究了基于一比特量化测量的稀疏毫米波大规模多输入多输出(MIMO)OFDM信道估计问题。与以往的基于网格的一比特压缩感知方法不同,本文提出了一种无网格凸方法,通过二进制原子范数最小化(BiANM)和重加权二进制原子范数最小化(ReBiANM)来恢复稀疏信道形式的一比特测量值。仿真结果验证了二进制和重新加权二进制原子范数最小化技术的准确性。
2019-08-19 eess.SP
Sensing-Oriented Adaptive Resource Allocation Designs for OFDM-ISAC Systems
本文针对OFDM-ISAC系统提出面向感知的自适应资源分配策略,通过推导感知性能闭式表达式并基于Dinkelbach变换和MM算法求解非凸优化问题,在保障通信QoS的同时实现接近纯雷达方案的感知性能。
2025-04-09 eess.SP
Interference Mitigation for OFDM-based Integrated Sensing and Communications with Arbitrary Modulation Formats
本文针对6G OFDM集成感知与通信系统,分析任意调制对感知性能的影响,提出增强的干扰抑制算法,在多目标场景下实现与感知最优恒包络信号相当的性能。
2025-09-09 eess.SP
Frequency Diverse Array OFDM System for Joint Communication and Sensing
针对通信感知一体化需求,提出采用OFDM调制的频率分集阵列(FDA)系统,分析其在不同扫描频率、天线数和子载波数下的性能,通过ISL和EVM指标与标准SISO OFDM系统对比,验证其通信感知一体化能力。
2025-02-12 eess.SP
OFDM Based Bistatic Integrated Sensing and Communication: Sensing Beyond CP Limit
针对单目标双基地OFDM ISAC系统,提出基于滑动窗口的感知接收机架构,利用导频将无ISI感知范围扩展至CP时长之外,高SNR下估计性能接近双基地场景的CRBs。
2025-05-17 eess.SP
Sequential MAP Parametric OFDM Channel Estimation for Joint Sensing and Communication
针对通感一体化中的上行感知场景,提出基于导频的 ML 与 MAP 参数化 OFDM 信道估计方法,可估计多径角度、系数、时延和多普勒,并给出精确交替坐标更新式。
2024-06-12 eess.SP
Sensing with OFDM Waveform at mmWave Band based on Micro-Doppler Analysis
联合通信和传感(JCAS)技术被认为是6G网络的创新之一。基于第三代合作伙伴计划(3GPP)TR 38.901提出的信道模型,研究了毫米波(mmWave)频段采用正交频分复用(OFDM)波形的感知能力。基于微多普勒(MD)分析,我们提出了两个案例研究,即,风扇速度检测和人体活动识别,演示了微运动的目标建模、后向散射信号构造和使用28 GHz OFDM波形的MD特征提取。模拟签名展示了不同的风扇旋转或人体运动,并分析了影响MD签名提取的波形参数。仿真结果表明,所提出的建模和仿真方法的有效性,这也是为了方便各种JCAS应用程序的数据集的生成。
2023-03-29 eess.SP
Amalgamated CHIRP and OFDM for ISAC
University of Southampton(南安普顿大学);InterDigital;Indian Institute of Technology Jodhpur(印度理工学院乔德普尔分校);Indian Institute of Technology, Kanpur(印度理工学院坎普尔分校)
本文提出了一种融合CHIRP与OFDM的ISAC波形,通过仿射相加减少PAPR并提升通信与感知性能。
2026-01-22 eess.SP
FM-OFDM: A Constant-Envelope Sensing Waveform with Phase-Differencing Receiver Processing
Istanbul Medipol University(伊斯坦布尔医科大学)
本文提出FM-OFDM作为恒包络感知波形,分析其优于CP-OFDM的感知特性,并开发低复杂度加权相位增量多普勒估计器,实现约20 dB动态范围增益。
2026-09-23 eess.SP
On the Impact of Phase Noise on Monostatic Sensing in OFDM ISAC Systems
相位噪声(PN)可能成为面向6 G无线网络的通感一体化(ISAC)系统的主要瓶颈。在本文中,我们考虑了OFDM ISAC系统与振荡器的缺陷和研究的影响PN单站感知性能进行误指定的克拉美罗界(MCRB)分析。在各种工作条件下进行仿真,包括SNR、振荡器类型(自激振荡器(FRO)和锁相环(PLL))、振荡器频谱的3 dB带宽、PLL环路带宽和目标范围。研究结果为PN何时导致距离和/或速度精度显著下降提供了有价值的见解,为6 G ISAC系统中的硬件和算法设计建立了重要的指导方针。
2022-11-24 eess.SP
Sensing-Aware Transmit Waveform/Receive Filter Design for OFDM-MBS Systems
本文针对OFDM多基站系统的协作感知问题,提出一种联合设计OFDM序列与接收滤波器的方法,通过交替优化算法在满足主瓣、PAPR和频谱约束下最小化积分旁瓣电平,仿真验证其旁瓣抑制性能优于匹配滤波方法。
2025-07-01 eess.SP
A Two-Stage Radar Sensing Approach based on MIMO-OFDM Technology
最近,将通信和传感功能集成到一个公共网络中引起了极大的关注。本文考虑了先进的信号处理技术,使雷达通过通信信号感知环境。针对传统蜂窝系统中广泛采用的正交频分复用(OFDM)和多输入多输出(MIMO)技术,提出了一种MIMO-OFDM系统中雷达感知的两级信号处理方法。然后在第二阶段从目标的散射通道中提取目标的位置信息。具体而言,基于观察,雷达感测是类似于多径通信的意义上,不同的目标散射的信号发送到雷达接收机具有不同的延迟,和散射的数量是有限的,我们表明,OFDM为基础的信道训练方法与压缩感知技术可以用来有效地估计散射信道在第一阶段。此外,为了解决所产生的挑战,从距离分辨率感应密集目标的位置,我们表明,MIMO雷达技术可以利用在第二阶段,使雷达有足够的空间样本,甚至检测到的目标在附近的基础上,他们的散射信道。最后,数值例子表明,我们提出的传感方法,仅仅依赖于现有的MIMO-OFDM通信技术的有效性。
2020-11-12 eess.SP
Sensing-Assisted OFDM with Index Modulation: A Waveform for Optical Wireless Integrated Communication and Localisation
James Watt School of Engineering, University of Glasgow(格拉斯哥大学詹姆斯瓦特工程学院);pureLiFi Ltd.(纯利菲有限公司);Department of Engineering, University(工程系,大学)
本文提出SA-OFDM-IM波形,通过能量分配优化实现光无线系统联合通信与定位,性能优于传统方案,定位精度与鲁棒性提升显著。
2026-11-06 eess.SP
Bistatic OFDM-based Joint Radar-Communication: Synchronization, Data Communication and Sensing
本文提出一种基于OFDM的双站联合雷达通信系统,建立包含时频与采样同步失配的系统模型,提出同步、通信及基于导频或数据重建的雷达感知处理方法,并通过实验验证了帧大小与各处理性能间的折中关系。
2023-05-24 eess.SP
Fundamentals of Optical Fiber Sensing Schemes Based on Coherent Optical Time Domain Reflectometry: Signal Under Dynamic Temperature Conditions
Technical University of Denmark(丹麦技术大学);DTU Electro, Technical University of Denmark(丹麦技术大学电气工程系);Adtran Networks SE(阿德兰网络有限公司)
本文通过理论、算法和实验研究,基于相干检测的φ-OTDR实现温度传感,提出物理模型揭示相位编码累积温度变化而幅度仅局部敏感,并开发了温度事件检测与剖面重建的鲁棒算法。
2026-07-01 eess.SP physics.optics
Optimized Non-Uniform Pilot Pattern for OFDM Sensing
Istanbul Medipol University(伊斯坦布尔medipol大学)
本文提出双阶段框架设计非周期导频模式,以最小化峰值旁瓣水平并严格遵守通信锚定约束,通过低复杂度混合贪心-随机循环坐标下降算法解决组合问题,提升雷达感知性能。
2026-03-27 eess.SP
Position Error Bound for Cooperative Sensing in MIMO-OFDM Networks
本文研究了JSC网络中目标位置估计精度的极限,推导了基于Fisher信息的通用框架来评估任意协作BS数量和几何配置下的定位精度,并数值验证了BS协作对提升定位精度的作用。
2024-05-30 eess.SP
Hybrid Monostatic and Bistatic Sensing for Target Localization in OFDM Systems under Phase Noise
Universitat Autònoma de Barcelona(巴塞罗那自治大学);Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学)
本文针对OFDM系统中混合单双基地感知的相位噪声问题,表征联合残余差分PN统计特性,通过理论下界量化三类接收机下PN对目标定位的影响,为相关感知系统设计提供理论依据。
2026-10-15 eess.SP
Bistatic Sensing at THz Frequencies via a Two-Stage Ultra-Wideband MIMO-OFDM System
针对太赫兹超宽带双基地MIMO-OFDM感知系统中子载波间隔增大导致的目标距离模糊问题,提出两级最大似然估计方法,在极低信噪比下实现高分辨率高精度目标定位。
2024-05-28 eess.SP
Beam Selection for Delay-Doppler Visibility in Multi-Target MIMO-OFDM Sensing
Centre for Wireless Communications, University of Oulu(奥卢大学无线通信中心)
研究多目标MIMO-OFDM感知中考虑泄漏的波束选择,推导可见性度量并制定相关问题,通过特定框架求解,提出分时公式作基准,结果表明该设计比多种基线具有更高最差目标可见性。
2026-07-29 eess.SP
Impact of the Pilot Design for OFDM Based Bi-static Integrated Sensing and Communication System
该文针对双基地毫米波OFDM-ISAC系统,推导了单目标场景下距离和速度估计的CRB闭式表达式,并发现时间上更密集的导频改善距离估计,频率上更密集的导频改善速度估计,LS信道估计在高信噪比下接近CRB。
2025-03-26 eess.SP
Dynamic Power Allocation in OFDM ISAC for Time of Arrival Estimation
针对OFDM ISAC系统中通信与感知性能平衡问题,提出一种动态功率分配策略,同时满足PSL和ToA估计精度约束,感知性能不足时优先保障通信,数值结果验证其有效性。
2025-02-12 eess.SP
Joint Range-Velocity-Azimuth Estimation for OFDM-Based Integrated Sensing and Communication
本文针对多接收天线OFDM-ISAC系统,提出一种利用时间、频率和空间域平移不变性的自动配对超分辨率算法,实现距离、速度和方位角的三维联合估计,并在5G NR参数下验证其性能优于现有方法。
2023-12-20 eess.SP
Improved Estimation Accuracy in OFDM-based Joint Communication and Sensing through Kalman Tracking and Interpolation
本研究针对单站OFDM联合通信与感知系统,提出结合卡尔曼滤波跟踪与线性调频Z变换插值的KalmanCZT方法,有效突破了观测时间与带宽限制,显著提升了目标距离等参数的估计精度。
2025-03-05 eess.SP
Extended Target Sensing in MIMO-OFDM ISAC Systems: Modeling, Optimization and Estimation
University of California Irvine(加州大学尔湾分校);Dalian University of Technology(大连理工大学)
本文提出了一种用于宽带MIMO-OFDM一体化感知通信系统中扩展目标传感的综合建模、波束成形优化和参数估计框架,通过参数散射模型(PSM)实现目标几何与电磁散射特性解耦,推导混合贝叶斯CRB并设计抗模糊传输波束成形方案,实验表明该方法在目标定位和参数估计中具有更优性能。
2026-03-13 eess.SP
Shaping Delay-Doppler Ambiguity in Practical OFDM-ISAC
State Key Laboratory of Novel Software Technology, Nanjing University(南京大学新型软件技术重点实验室)
针对实际OFDM-ISAC帧中混合资源结构导致的感知旁瓣问题,提出DBU-OFDM方法,结合可训练酉变换与专用感知子载波抑制ROI旁瓣,实验证明可提升峰值旁瓣比达数十dB。
2026-09-10 eess.SP
Optimized Waveform Design for OFDM-based ISAC Systems Under Limited Resource Occupancy
本文针对有限资源占用下基于OFDM的ISAC系统感知性能受限问题,提出一种基于Schatten p准范数近似矩阵补全的插值技术优化波形设计,有效抑制旁瓣并提升感知性能。
2024-06-27 eess.SP
Cross-Domain Dual-Functional OFDM Waveform Design for Accurate Sensing/Positioning
本文提出了两种跨域双功能OFDM波形优化策略,分别以通信和感知为中心,在时频功率及延迟-多普勒域联合优化资源分配,实现高速通信与高精度感知定位的有效融合。
2024-03-20 eess.SP
Delay-Doppler Sensing Performance Analysis for MIMO-OFDM ISAC Systems
Dalian University of Technology(大连理工大学);Friedrich-Alexander-University Erlangen-Nuremberg (FAU)(埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学)
本文分析多天线OFDM-ISAC系统的时延-多普勒感知性能,推导匹配滤波与互易滤波下的RDM二阶矩,揭示多流效应对动态范围的影响,验证两种滤波的几何依赖特性。
2026-09-02 eess.SP
Coherent Multiband OFDM Sensing via Low-Complexity Gap Reconstruction
National Laboratory of Wireless Communications (WiLab), CNIT(CNIT无线通信国家实验室(WiLab));DEI, University of Bologna(博洛尼亚大学电气电子与信息工程学院(DEI))
针对集成感知与通信中多频带OFDM感知的频谱间隙问题,提出一种低复杂度迭代重建方法,包含时域均衡和迭代切趾操作,在中等间隙下接近全频带性能,且复杂度与目标数无关。
2026-06-11 eess.SP
Full-Dimensional Beamforming for Multi-User MIMO-OFDM ISAC for Low-Altitude UAV with Zero Sensing Resource Allocation
本文针对低空无人机ISAC系统中专用感知资源导致通信频谱效率下降的问题,提出一种零感知时频资源开销的MIMO-OFDM框架,通过联合发射波束赋形与低复杂度目标搜索及两阶段超分辨率感知算法,在提升通信和速率的同时改善感知分辨率、无模糊距离和精度。
2025-09-19 eess.SP
PAPR-optimized OFDM Design for Opportunistic Communications and Sensing
提出一种基于l0范数正则化与分数规划的TR优化方法,以最少PRTs满足规定PAPR,释放剩余资源供JCAS等功能机会性利用。
2024-07-30 eess.SP
Multi-Target Acquisition in Multistatic MIMO-OFDM Joint Sensing and Communication
本研究提出一种多基地MIMO-OFDM联合感知与通信系统中的选择性数据融合和轮询发射机策略,通过软融合距离-角度图,有效改善杂波环境下多目标的检测与定位性能。
2025-03-28 eess.SP
On the Sensing Performance of OFDM-based ISAC under the Influence of Oscillator Phase Noise
本文针对单站和双站架构,分析了振荡器相位噪声对基于OFDM的ISAC感知性能的影响,量化了距离-多普勒图像中的峰值功率损失、旁瓣电平及信干比等指标,并评估了多目标场景下的性能退化。
2024-10-17 eess.SP
Joint Optimization of Geometric and Probabilistic Constellation Shaping for OFDM-ISAC Systems
针对OFDM-ISAC系统,利用自动编码器框架比较几何、概率及联合星座成形,提出含感知性能的损失函数,实现通信与感知的动态权衡,联合成形显著优于传统调制。
2025-01-20 eess.SP
DFT-s-OFDM with Chirping for Integrated Sensing and Communications in 6G and Beyond
Nanyang Technological University(南洋理工大学);AUMOVIO Germany GmbH(AUMOVIO德国有限公司);Carleton University(卡尔顿大学)
本文提出了一种基于DFT-s-OFDM的单载波啁啾波形,用于6G及以后的集成感知与通信,探讨了其在通信和感知方面的基本原理、性能及优势。
2026-05-12 eess.SP
Trellis Waveform Shaping for Sidelobe Reduction in Integrated Sensing and Communications: A Duality with PAPR Mitigation
Purdue University(普渡大学);University of Houston(休斯顿大学);Princeton University(普林斯顿大学)
本文提出基于树状塑造的ISAC系统,利用卷积码和维特比解码优化波形以减少旁瓣,从而提升感知性能,与PAPR缓解具有对偶关系。
2025-05-14 eess.SP
DCFNet: Doppler Correction Filter Network for Integrated Sensing and Communication in Multi-User MIMO-OFDM Systems
本文提出DCFNet及其变体DCFNet-LR,用于多用户MIMO-OFDM系统通感一体化,通过多普勒校正滤波和深度学习抑制ICI,结合GLRT细化,实现快速高精度感知。
2025-06-19 eess.SP
Sensor Fusion and Resource Management in MIMO-OFDM Joint Sensing and Communication
本研究针对MIMO-OFDM网络的联合感知与通信需求,提出新型多传感器融合框架与资源管理方法,通过基站协同、切除滤波、聚类跟踪优化感知性能,同时构建精细信道模型,系统分析感知通信权衡关系,为一体化系统设计提供支撑。
2023-12-12 eess.SP
Constant-Envelope ISAC via FM-OFDM: Analytical Framework and Receiver Design
Istanbul Medipol University(伊斯坦布尔医学大学)
本文提出FM-OFDM作为恒包络ISAC解决方案,通过分析框架和定制接收机设计,在PA饱和区域实现高输出功率和低失真,验证其在硬件受限环境下的有效性。
2026-03-11 eess.SP
Dispersion-aware Localization Network for Wideband OFDM Pinching-Antenna Integrated Sensing and Communication Systems
Hanbat National University(韩北国立大学);Seoul National University(首尔大学)
针对宽带OFDM捏合天线ISAC系统的波导色散导致定位性能下降的问题,提出两阶段ISAC框架及DiPL-Net网络,仿真显示其在保持通信速率的同时大幅提升定位性能。
2026-08-24 eess.SP
Integrated Sensing, Communication, and Powering over Multi-antenna OFDM Systems
本文研究多天线OFDM系统中的集成感知、通信与供电,通过联合发送波束赋形和波束扫描,在满足通信和供电约束下最小化感知波束匹配误差,提出的迭代算法显著优于启发式设计。
2024-08-26 eess.SP
Cramer-Rao Lower Bound Analysis for OTFS and OFDM Modulation Systems
本文从CRLB角度统一建模并比较OTFS与OFDM在多径感知中的时延和多普勒估计性能,验证了OTFS的优越性。
2023-04-27 eess.SP
2D Coprime Pilots for Delay-Doppler Sensing in OFDM-ISAC Systems
The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学)
针对OFDM-ISAC系统时延-多普勒参数估计的挑战,采用感知互信息为指标,提出二维互素导频条件与Adam引导迭代优化算法,提升感知性能。
2026-10-09 eess.SP
Data Fusion for BS-UE Cooperative MIMO-OFDM ISAC
本文提出一种BS与UE协作感知的新模式及高效数据融合算法,利用几何关系与预期感知质量融合双端结果,有效提升了多目标位置和速度估计精度。
2025-09-16 eess.SP
Waveform Design for OFDM-based ISAC Systems Under Resource Occupancy Constraint
针对OFDM基ISAC系统闲置资源导致高旁瓣影响性能的问题,提出兼顾通信与资源占用约束的波形设计,通过最小化近距目标时延多普勒估计CRB并结合矩阵补全插值解决欠采样,性能优于现有方法。
2023-12-19 eess.SP
OFDM-Based Active STAR-RIS-Aided Integrated Sensing and Communication Systems
本研究提出有源STAR-RIS辅助的OFDM基ISAC系统,通过优化雷达信噪比提升检测与传输效率,仿真验证其性能优于传统STAR-RIS,且高速下增大子载波间隔可降低误码率。
2024-07-11 eess.SP
Analysis of Sensing in OFDM-based ISAC under the Influence of Sampling Jitter
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)(卡尔斯鲁厄理工学院);Nokia Bell Labs(诺基亚贝尔实验室);MBDA Germany(MBDA德国公司);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学)
本文分析了采样抖动对基于OFDM的ISAC系统中基带和带通采样策略下的感知性能影响,发现RMS抖动值超过10^-11秒时会对系统性能产生显著影响。
2026-01-21 eess.SP
Spreading over OFDM for Integrated Sensing and Communications (ISAC) Ranging: Multi-user Interference Mitigation
本文针对多用户OFDM测距中循环前缀外时延引起的频带间互相关干扰问题,提出在OFDM上叠加正交扩频层以显著降低积分旁瓣电平,并通过仿真和IB能量上界验证其有效性,揭示了感知精度与频谱利用率之间的权衡。
2025-05-04 eess.SP
Sensing-Assisted Channel Estimation for Bistatic OFDM ISAC Systems: Framework, Algorithm, and Analysis
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)(香港科技大学(广州));MediaTek Inc.(联发科)
本文提出了一种基于感知辅助的信道估计方案,通过低复杂度算法和容忍因子设计,提升双通道OFDM ISAC系统的信道估计性能与鲁棒性。
2025-11-13 eess.SP