多无人机近场通信的跨场信噪比分析与张量信道估计
信号处理
2025-09-10 v1 人工智能
信息论
math.IT
摘要
超大规模天线阵列（ELAA）是提升6G网络频谱效率的关键。利用多无人机（UAV）系统的分布式特性可形成分布式ELAA，其通常在具有空间稀疏性的近场区域工作，使得传统的远场平面波假设失效。本文研究了分布式近场多无人机通信系统的信道估计。我们首先在分布式均匀平面阵列（UPA）场景下，推导了平面波模型（PWM）、球面波模型（SWM）以及混合球面-平面波模型（HSPWM，亦称跨场模型）下的信噪比（SNR）闭式表达式。分析表明，HSPWM在建模精度与解析可处理性之间取得了良好的平衡。基于此，我们提出了两种信道估计算法：球域正交匹配追踪（SD-OMP）与张量OMP。SD-OMP将极域推广以联合考虑俯仰角、方位角与距离。在HSPWM下，信道被自然地表述为张量，从而能够使用张量OMP。仿真结果表明，张量OMP实现了与SD-OMP相当的归一化均方误差（NMSE）性能，同时降低了计算复杂度并提升了可扩展性。
引用
@article{arxiv.2509.06967,
title = {Cross-field SNR Analysis and Tensor Channel Estimation for Multi-UAV Near-field Communications},
author = {Tianyu Huo and Jian Xiong and Yiyan Wu and Songjie Yang and Bo Liu and Wenjun Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.06967},
year = {2025}
}