一种用于混合 LOS 与 NLOS 场景的新型定位估计器
信号处理
2026-04-30 v1
摘要
基于时间到达 (TOA) 的定位在混合视距 (LOS) 和非视距 (NLOS) 环境中具有挑战性，因为常规的欧几里得范围模型无法捕捉衍射支配的传播。我们指出，衍射路径长度模型在 LOS 和衍射支配 NLOS 条件之间平滑过渡，无需显式的路径分类。尽管该模型提供了混合 LOS/NLOS 传播的统一几何描述，但由此产生的 3D 最大似然问题是非凸的，基于该模型的直接 Gauss--Newton 估计器可能收敛到次优的局部极小值。这促使开发一类结构利用估计器。对于已知目标高度，该模型诱导了简化的 2D 问题的虚拟锚表示，使能够实现明确的复杂度--性能权衡的估计器：替代形式提供了结构和计算效率，而半正定松弛形式更忠实地保留原始似然函数，代价更高。基于相同的结构，我们开发了 3D 样本--打磨--选择估计器，将全局搜索缩减为一维，求解相关的固定高度 2D 子问题，然后在 3D 中应用局部非线性细化。所提出的估计器在显著低于多起始 Gauss--Newton 的复杂度下实现接近 Cram\'er--Rao 下界 (CRLB) 的性能，并且比直接单起始 Gauss--Newton 估计器更耐初始化。
引用
@article{arxiv.2604.26759,
title = {A New Location Estimator for Mixed LOS & NLOS scenarios},
author = {Gaurav Duggal and Richard M. Buehrer and Harpreet S. Dhillon and Jeffrey H. Reed},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.26759},
year = {2026}
}