徐 湛，李青宇，巩 译，孟繁轲，张校旗

(1.北京信息科技大学 现代测控技术教育部重点实验室，北京 100192；2.北京好扑信息科技有限公司，北京 100026；3.南方科技大学 电子与电气工程系EM信息实验室，广东 深圳 518000)

为了满足未来无线通信的需求，特别是各种新业务、新场景不断涌现，第五代移动通信系统(5th Generation Mobile Communication System,5G)应运而生。高移动性案例是5G的重要应用场景之一，在高移动性和时延扩展的无线信道中实现高数据速率是IMT2020的目标[1]。高速铁路通信[2-6]、车与车之间的通信[7-12](Vehicle-to-Vehicle Communication,V2V)、车对外界通信[13-16](Vehicle to External,V2X)和无人机通信[17-20]等高移动性环境中的数据传输已被认为是未来无线通信的重要要求。而在实际应用中，高移动性场景中的通信会遭受严重的多普勒扩展，正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)是目前在4G长期演进(Long Term Evolution，LTE)移动通信系统中广泛应用的调制技术，其已被应用于对抗时不变信道中的符号间干扰(Inter Symbol Interference,ISI)。众所周知，OFDM在时间不变的频率选择性信道中实现了良好的鲁棒性和较高的频谱效率。然而，对于诸如高速铁路移动通信的高移动性环境，信道通常是时变的，具有高多普勒扩展，OFDM系统在快衰落信道中容易受到多普勒效应引起的载波间干扰。因此，在高多普勒条件下，高移动性会导致OFDM出现严重的载波间干扰，从而降低信道容量[3]。

为了有效地改善OFDM调制中出现的高多普勒灵敏度问题，Hadani等[21]提出了正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)调制。OTFS在时延-多普勒平面上传输信息符号，时延-多普勒平面捕获无线信道中存在的时延和多普勒频移，并能够稀疏地表示信道[22]，且OTFS可以通过在现有的OFDM系统中增加预处理和后处理模块实现传输信息符号。……