基于相位一致分布式阵列的联合定位、同步与地图
信号处理
2024-09-20 v1
摘要
超大规模天线阵列(ELAA)系统作为越来越有前景的技术，支持部署分布式架构，适用于超5G和6G无线网络。本文探索利用相位一致分布式阵列的近场效应，使ELAA用于子6 GHz上行信道中的联合定位、同步与地图。我们关注以下场景：单天线用户设备(UE)与网络中分布的多个接入点(APs)通信，考虑墙面的镜面反射和物体的散射。假设UE与网络不同步，而APs彼此可时间和相位同步。我们构建联合估计UE位置、时钟偏移和相位偏移，以及散射点(SPs)位置(即地图)的问题。通过详尽的Fisher信息分析，评估带宽、AP阵列规模、墙反射、SPs和相位同步对定位精度的影响。此外，我们推导最大似然(ML)估计器，最优组合所有分布式阵列收集的信息。为克服其高维度的难以计算的问题，我们提出一种新型三步算法：首先利用LoS路径的载波相位信息估计相位偏移，然后通过LoS路径和墙反射确定UE位置和时钟偏移，最后采用零空间转换技术定位SPs。仿真结果表明该方法在由无线带状(RS)支持的分布式架构中有效，展示了载波相位利用的优势，并阐明了在不同带宽 regime下时延与角信息之间的相互作用。
引用
@article{arxiv.2409.12478,
title = {Joint Localization, Synchronization and Mapping via Phase-Coherent Distributed Arrays},
author = {Alessio Fascista and Benjamin J. B. Deutschmann and Musa Furkan Keskin and Thomas Wilding and Angelo Coluccia and Klaus Witrisal and Erik Leitinger and Gonzalo Seco-Granados and Henk Wymeersch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.12478},
year = {2024}
}