在基于MIMO雷达的OTFS-ISAC系统中，用于移动目标定位的无网格压缩距离、速度和角度估计方法

《AEU - International Journal of Electronics and Communications》：Gridless compressive range, velocity and angle estimation for moving target localization in MIMO radar-enabled OTFS-ISAC system

　　

郑慧明|江洪|秦玉欣|曲良东

摘要

在集成感知与通信（ISAC）系统中，利用新兴的正交时频空间（OTFS）调制信号，多参数估计技术在移动目标定位方面受到了广泛关注。具体而言，支持OTFS的多输入多输出（MIMO）雷达能够提供空间域信息，从而实现对距离、速度和角度的联合估计。本文研究了在基于MIMO雷达的OTFS-ISAC系统中对移动目标（如车辆）的多参数估计方法。为克服传统基于网格的压缩感知方法的局限性，我们提出了一种无网格压缩估计算法，用于获取目标的三维（3D）参数，包括距离、速度和角度。首先，通过将单站MIMO雷达的功能集成到OTFS收发器中，我们构建了一个连续延迟-多普勒偏移-角度（CDDSA）信道模型，该模型相比离散信道模型具有更合理的表示能力。基于这一框架，我们提出了一种DANM-MLC算法，该算法结合了解耦的原子范数最小化（DANM）和最大似然校正（MLC）技术，用于距离、速度和角度的估计。特别地，我们为DANM-MLC算法开发了一种计算效率高的交替方向乘子法（ADMM）。数值实验表明，所提出的算法能够实现高精度的移动目标定位，并为OTFS-ISAC系统提供有效的技术支持。