无线通信系统中用于 SLAM 的混合主动与被动感知
信息论
2022-03-22 v1 信号处理
math.IT
摘要
将感知功能集成到未来移动设备中已成为一个重要趋势。在现有通信硬件架构下实现不同类型的感知并达成相互增强，是实现感知与通信深度融合的关键挑战。在 5G 新空口背景下，主动感知可通过用户设备 (UE) 侧的上行波束扫描来观测周围环境。此外，UE 可通过下行信道估计进行被动感知，以测量多径分量 (MPC) 信息。本研究首次提出了一种结合主动与被动感知的混合同时定位与建图 (SLAM) 机制，在通信系统中实现了两种感知模式间的相互增强。具体而言，我们首先建立了一个与反射面相关联的公共特征，以桥接主动与被动感知，从而实现信息融合。基于该公共特征，我们可以在主动感知的辅助下通过 MPC 实现物理锚点初始化。然后，我们扩展了经典的基于概率数据关联的 SLAM 机制，以实现 UE 定位，并通过后续的被动感知持续优化物理锚点和目标反射。数值结果表明，所提出的基于混合主动与被动感知的 SLAM 机制能够在没有任何关于平面图、锚点或智能体的先验信息的棘手场景中成功运行。此外，与仅使用主动或被动感知的机制相比，所提算法展现出显著的性能增益。
引用
@article{arxiv.2203.10267,
title = {Hybrid Active and Passive Sensing for SLAM in Wireless Communication Systems},
author = {Jie Yang and Chao-Kai Wen and Shi Jin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.10267},
year = {2022}
}
备注
Paper accepted for publication in IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2022