Integrated Sensing and Communication (ISAC) systems are recognised as one of the key ingredients of the sixth generation (6G) network. A challenging topic in ISAC is the design of a single waveform combining both communication and sensing functionalities on the same time-frequency-space resources, allowing to tune the performance of both with partial or full hardware sharing. This paper proposes a dual-domain waveform design approach that superposes onto the frequency-time (FT) domain both the legacy orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal and a sensing one, purposely designed in the delay-Doppler domain. With a proper power downscaling of the sensing signal w.r.t. OFDM, it is possible to exceed regulatory bandwidth limitations proper of legacy multicarrier systems to increase the sensing performance while leaving communication substantially unaffected. Numerical and experimental results prove the effectiveness of the dual-domain waveform, notwithstanding a power abatement of at least 30 dB of the signal used for sensing compared to the one used for communication. The dual-domain ISAC waveform outperforms both OFDM and orthogonal time-frequency-space (OTFS) in terms of Cram\'{e}r-Rao bound on delay estimation (up to 20 dB), thanks to its superior resolution, with a negligible penalty on the achievable rate.


翻译:综合遥感和通信系统(ISAC)被公认为第六代(6G)网络的关键成份之一。ISAC的一个具有挑战性的议题是设计一个单一的波形,将通信和感测功能结合在同一时频空间资源上的通信和感测功能设计成一个单一的波形,使两者的性能都能通过部分或完全的硬件共享来调和。本文件建议采用一种双维波形设计方法,将遗留的或分波分多普勒域(OFDM)信号和感应的一台感应器都叠加到频率(FT)域域域域域域域域域域域域域域域域域域域域域域域域域内,尽管用于感应的信号至少能减减30 dB(OFD)的波形超越了感测信号(W.r.t.DM.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D., 常规带带带带带带带宽带宽的带宽带宽带宽带宽的波波波波波波段,至可达20Rirea-B

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