【ISAC+抗干扰】频域差分干扰抵消技术让全双工OFDM ISAC系统更高效【附MATLAB+...|ofdm|信号|信道|全双工|差分|频域

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✿全双工 OFDM ISAC 系统中 F-DIC 干扰抵消技术突破✿

一、文章题目

全双工OFDM ISAC系统的频域差分干扰抵消技术

二、摘要

近年来，带内全双工（IBFD）集成感知与通信（ISAC）系统因能提升频谱效率、降低感知时延，受到广泛关注。但在IBFD模式下，发射信号会对接收端造成严重干扰。本文提出一种低复杂度的频域差分干扰抵消（F-DIC）方案，无需信道状态信息（CSI），利用干扰的不变特性抵消静态干扰并提取移动目标回波信号。本文评估了该方法的残余干扰，分析了干扰抵消比（ICR），并推导了基于奈曼-皮尔逊（NP）准则的目标检测概率闭合表达式。仿真结果表明，所提F-DIC方法计算复杂度低，性能与基于最小二乘（LS）和递归最小二乘（RLS）算法的传统频域干扰抵消方法相当。

三、引言

随着工业物联网（IIoT）、车联网（V2X）等新兴应用的发展，对高质量无线连接和高性能感知能力的需求日益增长，基于正交频分复用（OFDM）波形的集成感知与通信（ISAC）技术已成为下一代无线网络（如超5G、6G）的研究热点。为实现高频谱效率和低时延感知，带内全双工（IBFD）模式的OFDM ISAC系统受到广泛关注，该系统可同时发射通信信号并接收环境反射信号。

然而，IBFD模式会给接收端带来严重干扰。接收端同时接收三类信号：发射端直接自干扰（SI）、环境物体反射的多径干扰（回声干扰）、目标反射的目标回波信号。直接自干扰功率高，可能掩盖近距离低速目标；多径干扰虽功率较低，但仍可能导致目标误判，因此必须在接收端进行干扰抵消以提升感知能力。

现有干扰抵消方法包括空域隔离、射频域抵消和数字域抵消（时域、频域、空域），但存在不足：时域方法复杂度高、无法抵消超出最大抵消范围的多径干扰；传统频域方法依赖CSI，且部分算法复杂度较高；空域方法对设备天线部署要求高，不适用于小型化、低功耗设备。基于此，本文提出无需CSI的低复杂度F-DIC方法，以解决静态干扰抵消与移动目标回波提取的核心问题。

四、方法简介

核心原理

利用静态干扰与移动目标回波的多普勒特性差异——静态干扰（直接自干扰+大部分多径干扰）无多普勒频移或频移极小，信道特性在连续OFDM符号间保持不变；移动目标回波因多普勒频移，信道特性随符号变化。通过频域差分操作，抵消不变的静态干扰，同时保留变化的移动目标回波信号。