基于电磁传播模型的近场定位克拉美-罗界
信号处理
2023-06-28 v5 信息论
math.IT
摘要
在5G以上（beyond 5G）无线网络中，高频段大规模天线阵列的采用被广泛展望。这导致近场 regime，其中波前不再为平面而为球面，为通信与定位带来新机遇与挑战。本文将近场定位技术从经典球面波前模型（SWM）改进为更准确真实的电磁传播模型（EPM）。基于完整EPM，建立了针对三种电场类型（矢量、标量与整体标量电场）具有不同观测能力的通用近场定位模型。对于这三种观测电场类型，采用克拉美-罗界（CRB）评估可达估计精度。结合电磁传播概念与估计理论，推导了不同电场观测下CRB的表达式。当终端假设位于接收天线表面的中心垂直线（CPL）上时，可进一步获得闭式表达式。此外，将上述讨论扩展至多接收天线系统。该情况下推导了使用各类电场类型的CRB，并深入研究了不同接收天线数量的影响。数值结果用于量化CRB并验证解析结果。同时，评估了不同系统参数（包括电场类型、波长、接收天线尺寸与天线数量）的影响。
引用
@article{arxiv.2207.00799,
title = {Cram\'er-Rao Bounds of Near-Field Positioning Based on Electromagnetic Propagation Model},
author = {Ang Chen and Li Chen and Yunfei Chen and Changsheng You and Guo Wei and F. Richard Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.00799},
year = {2023}
}
备注
Published in: IEEE Transactions on Vehicular Technology