存在时钟异步的上行链路通感一体化系统中的联合定位与通信增强
信息论
2023-10-31 v1 信号处理
math.IT
摘要
本文针对存在异步的上行链路（UL）通感一体化（ISAC）系统，提出一种联合单基站定位与通信增强方案，该方案能够在用户设备（UE）与基站（BS）间因时钟异步而存在定时偏移（TO）的情况下，实现对 UE 的精确单基站定位并显著提升通信可靠性。我们所提方案将 CSI 增强融入基于多重信号分类（MUSIC）的到达角（AoA）估计中，从而不给 ISAC 系统带来额外复杂度。我们进一步利用基于 MUSIC 的距离估计方法，并证明其可抑制时变 TO 相关相位项。借助 UE 的 AoA 与距离估计，我们可估计 UE 位置。最后，我们提出一种基于 CSI 与数据信号联合的定位方案，能够相干地利用数据与 CSI 信号来改善 AoA 与距离估计，从而进一步增强 UE 的单基站定位。大量仿真结果表明，增强后的 CSI 可取得与最小均方误差（MMSE）CSI 估计器等效的误码率性能。所提基于 CSI 与数据信号联合的定位方案在存在时钟异步时仍能实现分米级定位精度，且相比基于最大似然（ML）的基准方法将定位均方误差（MSE）改善约 8 dB。
引用
@article{arxiv.2310.18630,
title = {Joint Localization and Communication Enhancement in Uplink Integrated Sensing and Communications System with Clock Asynchronism},
author = {Xu Chen and XinXin He and Zhiyong Feng and Zhiqing Wei and Qixun Zhang and Xin Yuan and Ping Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.18630},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 11 figures, submitted to JSAC special issue "Positioning and Sensing Over Wireless Networks"