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
Dual Domain Waveform Design for Joint Communication and Sensing Systems
无线通信系统向毫米波（$30-100$ GHz）和亚THz（$>100$ GHz）频段的演进突出了对高移动性场景中的准确和快速波束管理以及主动链路阻塞预测的需求。联合通信和感测（JC\&S）系统旨在使用相同的时间/频率/空间通信资源为通信终端配备感测能力，以解决或缓解上述问题。为了有效地实现，结合通信和感测能力的合适的波形设计是至关重要的。本文提出了一种新颖的双域波形设计方法，该方法将传统的正交频分复用调制方案和感测信号叠加到频-时（FT）域上，该感测信号在延迟-多普勒（DD）域中特意设计。两个信号的功率分别在FT和DD域中进行适当分配，以减少它们的相互干扰并优化通信和传感任务。仿真结果表明了所提出的JC\&S波形设计方法的有效性，在充分的时频资源共享的情况下获得了目标通信和感知性能。
2021-11-24 eess.SP
A Multi-Objective Learning Approach for Adaptive Waveform Selection in Integrated Sensing and Communications Systems
Turk Telekom R&D（土耳其电信研发部）；Gebze Technical University（盖布泽理工大学）；Istanbul Medipol University（伊斯坦布尔梅迪波尔大学）；National University of Sciences and Technology (NUST)（国立科学与技术大学）
本文提出多目标学习方法用于适应性波形选择，通过多维目标空间识别Pareto最优候选，利用机器学习模型快速选择动态网络状态下的波形，实现异构服务需求下的感知通信权衡。
2026-03-14 eess.SP
Waveform Design and Performance Analysis for Full-Duplex Integrated Sensing and Communication
通感一体化（Integrated Sensing and Communication，ISAC）是一种能够充分利用无线通信系统中宝贵的频谱资源和硬件资源的技术，近年来受到了广泛的关注。本文研究了ISAC的重要和具有挑战性的单基地设置，其中一个单一的ISAC节点希望同时感测雷达目标，同时与通信接收机进行通信。不同于大多数现有的方案，依赖于要么雷达为中心的半双工（HD）脉冲传输与信息嵌入，遭受极低的通信速率，或通信为中心的波形，遭受降级的传感性能，我们提出了一种新的全双工（FD）ISAC方案，利用传统的脉冲雷达的等待时间来发送专用的通信信号。与雷达为中心的信息嵌入脉冲波形相比，该设计在有效抑制自干扰的前提下，可以显著提高通信速率，同时还可以缓解感知遮挡和近目标盲区问题。另一方面，与以通信为中心的ISAC波形相比，所提出的设计具有更好的自相关特性，因为它保留了经典的雷达波形用于感测。性能分析是通过考虑剩余的SI，在检测和模糊函数的检测概率，以及通信的频谱效率方面。数值结果表明，我们提出的设计基准计划的显着性能增益。
2021-08-14 eess.SP
Waveform Optimization with Multiple Performance Metrics for Broadband Joint Communication and Radar Sensing
联合通信和雷达传感（JCAS）将通信和雷达/无线电传感集成到一个系统中，共享一个发射信号。在本文中，我们研究JCAS波形优化通信信号的基础上，基站检测雷达目标，并与移动用户同时进行通信。我们首先开发个别新颖的波形优化问题的通信和传感，分别。对于通信，我们提出了一种新的下界的和速率集成多用户干扰和有效的信道增益到一个度量，简化了优化的和速率。对于雷达传感，我们考虑优化两个指标之一，互信息或Cramer-Rao界。然后，我们制定的JCAS问题，通过优化通信度量在不同的约束条件下的雷达度量，我们得到的非凸JCAS优化问题的封闭形式的解决方案和迭代解决方案。数值结果验证了所提出的优化方案。
2020-11-22 eess.SP
Designing Waveforms with Adjustable PAPR for Integrated Sensing and Communication
本文提出一种用于集成感知与通信波形设计的优化框架，通过多用户干扰最小化最大化总可达和速率，同时保持与雷达波形的相似度并灵活调节峰均功率比，仿真验证了其优越性。
2025-02-25 eess.SP
Covert Waveform Design for Integrated Sensing and Communication System in Clutter Environment
Xidian University（西安电子科技大学）；Guangzhou Institute of Technology, Xidian University（广州研究院，西安电子科技大学）；Aalto University（阿尔托大学）
本文提出了一种适用于复杂 clutter 环境的 ISAC 系统隐蔽波形设计方法，通过联合优化发射波形和接收滤波器，实现高效的杂波抑制和隐蔽性要求，同时提升目标检测性能和通信可靠性。
2025-11-24 eess.SP
Single-Carrier Waveform Design for Joint Sensing and Communication
针对6G通信与感知融合需求，提出融合SC-IFDM与FMCW的JSAC单载波波形，通过三步正交集成及增强信道估计实现优于传统多载波方案的感知与通信性能。
2025-03-16 eess.SP
Robust OFDM integrated radar and communications waveform design based on information theory
考虑了一种雷达与通信综合系统，其中单基地雷达收发机既用于目标分类，又用作通信发射机。雷达组合的传播-目标响应（雷达传播信道和目标的联合响应）和通信信道响应通常是频率选择性的，但是对应的频率响应函数并不确切地已知。特别地，这些频率响应函数仅已知位于不确定性类中。为保证IRCS同时具有良好的目标分类性能和通信速率，提出了一种稳健的正交频分复用（OFDM）雷达通信一体化波形设计方法。该方法找到一个波形，同时提供了一个足够大的加权和的通信数据信息率（SNR）和条件互信息（MI）之间的观测信号和雷达目标在整个不确定性类。首先，推导了基于OFDM雷达和通信波形的条件MI和条件SNR。然后，一个强大的OFDM IRCW优化问题的基础上的最小最大设计哲学，从而推导出封闭形式的解决方案。最后，给出了几个数值算例，验证了该方法的有效性.
2019-05-22 eess.SP
Practical Synchronization Waveform for Massive Machine-Type-Communications
本评注针对2017年一篇mIoT同步波形论文未涉及的频率误差信息提取、定时估计优化、波形参数频谱适配等实用关键问题展开讨论，填补该研究的落地应用细节空白。
2018-04-13 eess.SP
Multi-functional Coexistence of Radar-Sensing and Communication Waveforms
在这项研究中，提出了一种新的传输方案，以服务于雷达传感和通信目标在同一时间和分配的带宽。所提出的传输帧非正交地叠加两种不同的波形，这两种不同的波形是用于雷达感测的调频连续波（FMCW）和用于通信的正交频分复用（OFDM）。此外，还介绍了在不降低通信操作的数据速率的情况下经由雷达感测功能执行信道估计的接收机方案。作为数值评估，所提出的系统实现良好的感测精度，即使信号噪声比（SNR）是低的，和通信性能仅为0.6 dB，在目标误比特率（BER）为1%相比，完美的信道状态信息（CSI）的假设，没有任何导频开销的OFDM子载波。
2020-07-11 eess.SP
A DAFT Based Unified Waveform Design Framework for High-Mobility Communications
针对高移动性多载波通信抵抗大时延-多普勒扩展的需求，本文提出基于离散仿射傅里叶变换（DAFT）的统一波形设计框架，利用啁啾斜率因子k统一OTFS等波形，并验证了高信噪比下调整k可提升误码率性能。
2024-06-04 eess.SP
Integrated Communication and Imaging: Design, Analysis, and Performances of COSMIC Waveforms
本文提出COSMIC波形设计框架，通过代数预coding实现扩展正交性，在受限成像视场下同时实现高感知性能与信息传输，数值评估显示其成像信噪比翻倍且大幅降低积分旁瓣比，显著优于现有方法。
2024-12-18 eess.SP
Waveform Design for Communication-Assisted Sensing in 6G Perceptive Networks
针对6G感知网络中通信辅助感知研究不足的问题，提出分离式和双功能两种波形设计方案，在速率失真与功率约束下优化感知QoS，双功能方案性能提升约25%。
2023-07-21 eess.SP
Performance Analysis of Millimeter Wave Radar Waveforms for Integrated Sensing and Communication
Indraprastha Institute of Information Technology Delhi（德里印度理工学院）
本文分析了毫米波雷达波形在集成感知与通信中的性能，比较了不同波形在目标检测中的表现，并探讨了信号处理算法的实现与复杂性评估。
2026-02-10 eess.SP
A Dual-Function Radar Communication System With OFDM Waveforms and Subcarrier Sharing
提出了一种新的单基地多输入多输出（MIMO）双功能雷达通信（DFRC）系统，该系统有效地利用可用带宽进行感知和通信。被称为共享子载波DFRC（SS-DFRC）的所提出的系统发送宽带、正交频分复用（OFDM）波形，并且允许发送天线以共享方式使用子载波。提出了一种新的低复杂度的目标估计方法，以克服在这种情况下出现的雷达目标参数和发射符号的耦合。当所有子载波以共享方式使用时，所提出的系统实现了高通信速率，但其感测性能受到接收阵列的大小的限制。我们表明，当一些子载波被保留为专用于一个发射天线（私人子载波），通信速率可以权衡提高传感性能。后者可以通过使用私有子载波来构造产生更高分辨率角度估计的更大孔径虚拟阵列来实现。该系统通过波形预编码被赋予波束成形能力，其中预编码矩阵被优化设计以满足联合感测-通信系统性能度量。
2022-03-28 eess.SP
Waveform Design for Simultaneous MIMO Radar Sensing and Multi-User Communication
Fraunhofer Institute for Telecommunications, Heinrich Hertz Institute (HHI)（弗劳恩霍夫电信研究所海因里希赫兹研究所）；Technische Universität Berlin（柏林工业大学）
本文提出一种两阶段联合波形设计框架，用于实现多天线ISAC系统的MIMO雷达感知与多用户通信，通过凸矩阵邻近问题与迫零方法优化波形，提升了设计灵活性、性能与计算效率。
2026-08-25 eess.SP
A Novel LFM Waveform for Terahertz-Band Joint Radar and Communications over Inter-Satellite Links
针对低轨卫星网络面临的空间碎片威胁与通信需求，本研究提出太赫兹频段双功能脉冲LFM波形，推导其模糊函数并验证了雷达探测与通信性能均优于传统系统，可支撑星间链路的雷达通信一体化应用。
2022-10-04 eess.SP
Dual-functional Radar-Communication Waveform Design under Constant-modulus and Orthogonality Constraints
在本文中，我们专注于恒模波形设计的雷达目标检测和蜂窝传输的双重用途。由于MIMO雷达通常发射正交波形来搜索潜在目标，我们的目标是联合最小化下行链路多用户干扰和发射波形的非正交性。考虑到正交约束和CM约束的非凸性，我们将所提出的优化问题分解为两个子问题，其中一个子问题通过奇异值分解求解，另一个子问题通过黎曼共轭梯度算法求解。然后，我们提出了一个交替的最小化方法，以获得一个接近最优的解决方案，以原问题的迭代解决这两个子问题。最后，我们通过数值模拟评估所提出的方法的有效性。
2019-04-11 eess.SP
M-ary Orthogonal Chirp Modulation for Coherent and Non-coherent Underwater Acoustic Communications
提出了一种用于水声通信的正交线性调频波形设计方案，分析了正交线性调频波形在相干和非相干检测中的互相关特性。我们认为，信息符号进行了建议的M元正交线性调频波形的UW-A传输。此外，我们开发了一个相干和一个最佳的非相干接收机的基础上提出的啁啾波形。显式推导包括互相关系数的封闭形式表达式，以及相干和非相干接收机的理论误码率（BER）。在水槽实验中评估了M元正交啁啾波形的性能。因此，我们已经证明了建议的多进制正交线性调频调制在UW-A多径衰落信道的有效性。
2018-03-08 eess.SP
OFDM-based Waveforms for Joint Sensing and Communications Robust to Frequency Selective IQ Imbalance
针对OFDM联合感知与通信中的IQ不平衡问题，提出一种新波形，既不增加噪声基底也不减小最大无模糊距离，通过移动鬼影目标至不同速度便于跟踪算法识别，并设计完整通信系统，经BER仿真验证有效。
2023-11-16 eess.SP
Waveform Design for Joint Communication and SAR Imaging Under Random Signaling
针对传统SAR系统无法传输通信信息的问题，提出基于OFDM信号的JCASAR系统，利用LS估计器与RCMC实现成像，并通过最小化MSE优化波形设计，实现通信与成像性能的灵活折衷。
2024-03-26 eess.SP
Non-Orthogonal AFDM: A Promising Spectrum-Efficient Waveform for 6G High-Mobility Communications
本文提出一种引入压缩因子实现子载波重叠的非正交AFDM波形，结合发射端线性预编码与接收端迭代检测抑制载波间干扰，在6G高移动性场景下兼顾频谱效率与误码率性能。
2025-07-23 eess.SP
RIS-Aided Integrated Sensing and Communication Waveform Design With Tunable PAPR
本文研究RIS辅助ISAC系统在PAPR约束下的联合波形与无源波束赋形设计，提出基于ADMM与流形优化的迭代算法，实现雷达与通信性能权衡并显著提升通信速率与波束图精度。
2025-04-10 eess.SP
Waveform Design and Accurate Channel Estimation for Frequency-Hopping MIMO Radar-Based Communications
基于跳频MIMO雷达的双功能雷达通信（FH-MIMO DFRC）要求通信符号速率超过雷达脉冲重复频率，这就需要对定时偏差和信道参数进行精确估计。然而，由于未知的，快速变化的跳频和定时偏移和信道参数之间的乘法耦合的估计是具有挑战性的。在本文中，我们开发了一个单天线通信接收机的精确方法来估计定时偏移和信道的FH-MIMO DFRC。首先，我们设计了一种新的FH-MIMO雷达波形，它使通信接收机能够估计雷达使用的跳频序列（HFS），而不是从雷达获取它。重要的是，新的波形不会降低雷达测距性能。然后，通过捕捉不同的HFS特征，我们开发了两个估计器的定时偏移和推导出每个估计的均方误差下限。使用的界限，我们设计了一个HFS，使这两个估计适用。在此基础上，提出了一种精确的信道估计方法，利用单跳信道估计定时偏差。仿真结果表明，所提出的方法能够获得准确的信道估计，使DFRC的通信性能接近于基于理想定时和理想信道知识的通信性能。
2020-09-29 eess.SP
Time-Frequency Warped Waveforms for Well-Contained Massive Machine Type Communications
针对mMTC和IoT短符号通信，本文提出由非对称RC脉冲构成并结合时间轴酉变换的时频扭曲波形，以提升时频受限性与时延偏移鲁棒性，仿真证明其优于ZT-DFT-s-OFDM和CP DFT-s-OFDM。
2023-05-01 eess.SP
Unimodular Waveform Design for Integrated Sensing and Communication MIMO System via Manifold Optimization
本文针对6G通感一体化MIMO系统，将单模约束波形设计转化为黎曼流形上的无约束问题，提出低复杂度N-UMGD算法，实现能量定向集中与低误码率信息传输。
2025-04-08 eess.SP
Spatial-Division ISAC: A Practical Waveform Design Strategy via Null-Space Superimposition
本文提出一种基于通信信道零空间叠加感知信号的空分ISAC波形设计策略，通过解耦通信与雷达设计降低复杂度，并利用MM和流形优化算法优化波束方向图与距离旁瓣，仿真验证其性能优于现有方法且计算时间显著减少。
2025-04-20 eess.SP
Prototype Filters and Filtered Waveforms for Radio Air-Interfaces: A Review
下一代无线通信的前景表明，通信应该在服务和规范方面具有高度异质性。新的通信网络的出现，特别是物联网（IoT）网络，机器类型通信（MTC）和无人机（UAV）等设备之间的出现，使得无线电空中接口的重新设计变得更加重要。高数据速率、频谱的有效利用、低延迟、灵活性、可扩展能力、能效和降低的复杂性是这些挑战性需求的先锋。这突出了覆盖经典波形并提出最适合这些要求的新空中接口的必要性。为了提出最合适的原型滤波器及其相关波形，进行了几次尝试，以支持具有这些关键先决条件的未来应用。在本文中，我们分析了文献中报道的最重要的标记原型滤波器，以及它们相应的波形，作为无线空中接口的突出候选者。我们将展示滤波器属性影响波形性能，并且存在密切的滤波器-波形相互关系。主要贡献是对这些滤波器和波形的结构进行深入了解，并就不同的标准和不同的品质因数进行公平的比较。
2021-04-03 eess.SP
Deep Unfolding Enabled Constant Modulus Waveform Design for Joint Communications and Sensing
针对多用户MIMO JCAS系统中非凸恒模波形设计难题，提出一种无监督训练的稀疏连接深度展开方法，在保证通信感知性能折中的同时，实现低复杂度且执行速度比传统BnB快30倍。
2023-06-26 eess.SP
Knowledge Graph Based Waveform Recommendation: A New Communication Waveform Design Paradigm
National Key Laboratory of Science and Technology on Communications, University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学通信抗干扰全国重点实验室）
传统上，通信波形是由专家根据通信理论和经验逐个设计的，这通常是费力和耗时的。本文从一个新的角度研究了波形设计，提出了一种新的波形设计范式，并提出了基于知识图的智能推荐系统。所提出的范例旨在通过现有波形的结构表征和表示以及智能地利用从中学到的知识来提高设计效率。为了实现这一目标，我们首先建立了一个通信波形知识图（CWKG）与一阶邻居节点，其中结构化的语义知识和波形的数值参数集成表示学习。在此基础上，我们进一步提出了一个智能通信波形推荐系统（CWRS）来产生候选波形。CWRS算法根据KG波形表示的特点，引入了一种改进的对合一维算子进行特征提取，该算子具有通道无关性和空间相关性，并采用多头自注意权来衡量各分量对特征融合的影响。同时，基于多层感知器的协同过滤被用来评估需求和波形候选之间的匹配程度。仿真结果表明，基于CWKG的CWRS能够自动推荐候选波形，具有较高的可靠性。
2022-01-24 cs.LG 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
Affine Filter Bank Modulation: A New Waveform for High Mobility Communications
本文提出面向高移动性ISAC的仿射滤波器组调制波形，结合滤波器组与DAFT预编码，在保持准正交性的同时降低PAPR并抑制带外发射。
2025-05-06 eess.SP
Pulsed Waveforms and Intermittently Nonlinear Filtering in Synthesis of Low-SNR and Covert Communications
在传统的扩频技术中，通过用包含相对低速率消息的窄带信号调制宽带载波来获得宽带发射信号。在接收机中，相应的解调/解扩恢复携带信息的窄带信号。在本文中，我们介绍了一种替代方法，其中低速率的信息被直接编码成一个给定带宽的宽带波形，没有物理“扩展”的载波的频率。这种方法的主要优点在于用于编码信息的扩展选项，以及保留对调制宽带波形的时间和幅度结构的可逆控制。显着的“多余的带宽”（超过需要携带的信息）使我们能够使用全通滤波器来管理这些波形的统计特性和时域外观，而不改变它们的频谱组成。例如，可以将发送波形的混合整形为低波峰因数信号（例如，以减少功率放大器上的负担），和/或使其在统计上与高斯噪声不可区分（例如，用于隐蔽传输和物理层隐写术），而可以将接收波形的所选分量变换为适合于复用和/或低SNR通信的高波峰因数脉冲串。此外，对携带低速率信息的宽带波形的时间和幅度结构的控制使得能够有效地使用非线性滤波技术。这种技术可以用于信息的鲁棒实时异步提取，以及用于具有相同频谱内容的宽带信号分量彼此的分离。这可以促进各种各样的低SNR和隐蔽通信配置的开发。
2020-08-13 eess.SP
MIMO-OFDM Dual-Functional Radar-Communication Systems: Low-PAPR Waveform Design
在本文中，我们探讨了一种双功能雷达通信（DFRC）系统，以实现通感一体化（ISAC）。利用正交频分复用（OFDM）技术来克服具有一个多天线DFRC基站（BS）和多个单天线用户设备（UE）的宽带多输入多输出（MIMO）系统的频率选择性衰落。为了抑制OFDM信号的高峰均功率比（PAPR），我们的目标是联合设计低PAPR DFRC MIMO-OFDM波形。这是通过在功率和PAPR约束下对通信和雷达性能指标利用加权目标函数来完成的。该优化问题可以等价地转化为标准半定规划（SDP），并可以用半定松弛（SDR）方法有效地求解，证明了在一般情况下可以得到全局最优秩1解.我们进一步开发了一个低复杂度的方法来解决问题，大大减少了开销。此外，实际情况下，过采样的OFDM信号被进一步考虑，这有一个显着的结果PAPR水平的影响。通过对通信和速率、误符号率以及雷达波束图和检测概率的仿真，验证了所提出的低PAPR DFRC MIMO-OFDM波形设计方法的可行性、有效性和灵活性。
2021-09-27 eess.SP
Design of Frequency Index Modulated Waveforms for Integrated SAR and Communication on High-Altitude Platforms (HAPs)
针对HAPs平台雷达通信一体化需求，本文提出基于LFM跳频与频率索引调制（FIM）并结合QAM的波形设计，推导其模糊函数并提出相位补偿与两步ML解调算法，实现SAR成像与通信传输。
2024-12-22 eess.SP
Dual-Functional FMCW Waveform for Terahertz Space Debris Detection and Inter-Satellite Communications
本文提出一种太赫兹频段双功能FMCW波形，联合实现超高速微小空间碎片高精度探测与高可靠星间通信，并通过仿真验证其性能。
2024-11-19 eess.SP
Space Shift Keying-Enabled ISAC for Efficient Debris Detection and Communication in LEO Satellite Networks
本文研究在低轨卫星ISAC系统中采用空移键控调制，比较正弦波与线性调频波形的通信和感知性能，证明SSK能以低复杂度实现可靠通信，并指出波形选择对碎片检测距离与速度精度的关键影响。
2025-07-17 eess.SP
Non-Orthogonal Waveforms in Secure Communications
本文研究了利用非正交多载波波形来防御窃听攻击的可能性。非正交信号所需的复杂检测为安全通信提供了一种自然的防御机制。然而，蛮力战术，如最大似然检测将打破防御，尝试所有可能的解决方案。因此，提出了波形缩放策略来按比例增加非正交封装的子载波的数量，这使得信号检测复杂化并防止窃听。此外，波形调整策略，提出了有意调整波形参数，以提高特征相似性。因此，窃听者将被混淆，从而错误识别信号，导致随后的检测失败。
2020-04-21 cs.CR eess.SP
Generalized Fully Coherent Closed-form Receiver Design for Joint Radar and Communication System
在传统雷达中，相同波形的传输在称为脉冲重复间隔（PRI）的预定义时间间隔之后重复。该技术有助于估计目标的距离和多普勒频移，抑制杂波。在双功能雷达通信（DFRC）中，在每个PRI之后发送不同的波形。因此，每个波形在接收器的输出处产生不同的距离旁瓣（RSL）电平。因此，多普勒频移估计和杂波抑制成为具有挑战性的任务。现有技术（SOTA）方法声称，如果波形的数量多于两个，则不可能利用两个波形实现完全相干的RSL水平。因此，该算法使用迭代方法来实现尽可能多的相干性和最小化RSL水平。与SOTA方法相比，我们提出了两种新的封闭形式的DFRC接收器，产生一个完全相干的响应几个波形和抑制RSL水平。实验结果表明，所提出的接收机实现全相干和RSL水平显着低于传统的方法。
2021-11-28 eess.SP
Sensing-Aware Backscatter Communications: A Survey on Envelope Stability, Waveform Design, and Selection Diversity
Rochester Institute of Technology（罗切斯特理工学院）；Cisco Systems Inc.（思科系统公司）；Obafemi Awolowo University（奥巴费米·阿沃洛沃大学）；The University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）
本文综述感知 aware 反向散射通信，聚焦包络稳定性、空间分集和时间信道鲁棒性。引入“照明器困境”，统一处理多目标波形设计策略等，给出以标签为中心指标并比较多种技术方案，为相关领域人员提供参考。
2026-08-04 eess.SP
Transparent Tx and Rx Waveform Processing for 5G New Radio Mobile Communications
已经针对5G新无线电（NR）物理层研究并提出了几种不同的波形处理技术，以支持新的混合参数集和异步服务。这些不同技术的评估和比较通常基于发射器和接收器单元中的匹配波形处理。在这篇文章中，它表明，不同的技术可以灵活地混合，允许单独优化发射机和接收机实现的复杂性和性能的权衡。通过为发射机和接收机基带处理设置足够的要求，允许透明设计，不同波形处理技术的混合是可能的。如何发射机和接收机单元可以独立地应用和透明设计的背景下进行评估的基本框架和可实现的无线电链路性能与不匹配的发射机和接收机波形处理的一组广泛的例子提供。所讨论的方法和解决方案简化了标准化，改善了透明的发射机和接收机共存，并允许在5G NR物理层硬件和算法设计中实现面向未来的性能改进的演进路径。
2018-08-27 eess.SP
Waveform Design for Joint Sensing and Communications in Millimeter-Wave and Low Terahertz Bands
毫米波（mmWave）和低太赫兹（THz）频带中的感测和通信的融合已经被设想为有前途的技术，因为它通过共享频率和硬件资源两者以频谱和成本有效的方式结合了数百Gbps的高速率数据传输和毫米级雷达感测。然而，由于传播信道和射频（RF）前端的特殊性，联合雷达传感和通信（JRC）系统在毫米波和低THz尺度上面临着相当大的挑战。为此，本文研究了毫米波和低太赫兹波段超宽带JRC系统的波形设计。首先，考虑基于共存概念的JRC设计，其中两个函数都以时域双工（TDD）方式工作，提出了一种新的多子带准完美（MS-QP）序列用于目标感知，该序列由不同子带上的多个完美序列组成，实现了精确的目标测距和速度估计，同时仅需要用于序列检测的成本有效的低速率模数转换器（A/D）。此外，设计了每个完美子序列的根索引，以消除强多普勒频移对雷达感知的影响。最后，通过对MS-QP序列进行时域扩展，在每个子带上产生空频点，用于数据传输，从而构造数据嵌入MS-QP（DE-MS-QP）波形。与TDD方式下基于共存的JRC系统不同，所提出的DE-MS-QP波形能够同时实现无干扰的感测和通信，同时继承了MS-QP序列的所有优点。数值结果验证了所提出的波形的通信和传感性能，硬件成本以及灵活的资源分配之间的双重功能的优越性。
2022-12-26 eess.SP
Interference-Resilient OFDM Waveform Design with Subcarrier Interval Constraint for ISAC Systems
针对ISAC系统中传统OFDM波形设计忽视环境干扰的问题，提出一种加权优化模型并开发迭代自适应循环最小化算法，在子载波间隔约束下实现抗干扰波形设计。
2023-12-26 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
OTFS based Joint Radar and Communication: Signal Analysis using the Ambiguity Function
该研究针对雷达通信一体化场景，推导OTFS波形的模糊函数并分析其分布特性，对比了OTFS与OFDM波形的雷达全局性能，为OTFS在一体化系统中的应用提供了信号分析基础。
2024-03-13 eess.SP
Zak-OTFS for Mutually Unbiased Sensing and Communication
本文提出基于离散Zak变换的波形构造方法，使Zak-OTFS波形在感知与通信中互无偏，降低旁瓣并提升延迟-多普勒分辨率，适用于集成感知与通信及RACH导频检测。
2025-03-30 eess.SP
Waveform and Filter Design for Integrated Sensing and Communication Against Signal-dependent Modulated Jamming
针对信号相关调制干扰下的集成感知与通信系统，本文提出DMM算法结合FFT求解多约束波形与滤波器优化问题，在保证通信的同时实现感知与干扰抑制的合理权衡，且收敛更快、计算复杂度更低。
2025-03-19 eess.SP
Joint Waveform and Filter Designs for STAP-SLP-based MIMO-DFRC Systems
双功能雷达通信（DFRC）是一种利用相同的硬件平台、频谱资源和发射波形同时实现雷达和通信功能的技术，是实现通感一体化（ISAC）的重要手段。空时自适应处理（STAP）是多天线雷达系统在强杂波环境下检测运动目标的主要手段。在基于STAP的雷达系统中的联合空时优化的思想与用于多输入多输出（MIMO）通信的符号级预编码（SLP）的概念一致，其优化用于每个发送符号的发送波形。在本文中，我们结合STAP和SLP，并提出了一种新的STAP-SLP的DFRC系统，享有这两种技术的优点。通过联合优化发射波形和接收滤波器，在满足通信服务质量（QoS）约束和各种波形约束（包括恒模、相似性和峰均功率比（PAPR））的同时，最大化雷达输出信号与干扰加噪声比（SINR）。针对这类复杂的非凸优化问题，提出了一种基于优化最小化（MM）和非线性等式约束交替方向乘子法（neADMM）的高效算法框架.仿真结果验证了所提出的基于STAP-SLP的MIMO-DRFC方案及其相关算法的有效性。
2022-01-23 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
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
EMF-Aware Waveform for Dual-functional Radar Communication Systems
本文提出一种EMF感知的双功能雷达通信波形设计，通过凸优化和KKT条件平衡雷达与通信性能，确保用户及敏感区域的电磁暴露符合法规限值。
2024-09-24 eess.SP
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
Reference Signal-Based Waveform Design for Integrated Sensing and Communications System
本文研究ISAC系统基于OFDM参考信号的波形设计，推导了距离和速度估计的CRB与通信速率，提出松弛与近似方法将混合整数优化问题转化为连续凸问题求解，仿真表明次优解接近穷举法最优解。
2024-11-12 eess.SP
