通过修正极坐标表示的锥形定位：一维传感器阵列鲁棒三维定位的统一框架
信号处理
2025-11-12 v1
摘要
本文提出了一个使用配备一维线性阵列的传感器网络进行鲁棒三维源定位的统一框架。虽然这种阵列在成本和尺寸方面具有实际优势，但现有的定位方法存在一个根本性限制：当源移动到远场时，其性能会显著下降，这是一个被称为阈值效应的常见挑战。为了解决这个问题，我们在修正极坐标表示(MPR)坐标系中重新表述了定位问题，该坐标系使用方位角、仰角和逆距离来参数化源位置。我们开发了一个约束加权最小二乘(CWLS)估计器，随后通过半定松弛将其转化为一个紧的半定规划(SDP)问题，并增加了额外的约束以提高精度。仿真结果表明，所提出的估计器在近场场景中达到了角度和逆距离估计的克拉美-罗下界(CRLB)。更重要的是，它在远场中保持了这种最优性能，显著优于在远距离处表现出显著误差的现有方法。因此，所提出的解决方案提供了一个可靠、统一的定位系统，无论源距离如何都有效。
引用
@article{arxiv.2511.07881,
title = {Conical Localization via Modified Polar Representation: A Unified Framework for Robust 3-D Positioning with 1-D Sensor Arrays},
author = {Ehsan Alamdari and Rouhollah Amiri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.07881},
year = {2025}
}