基于多元多项式优化的窄带物联网一比特无源雷达定位
信号处理
2021-05-19 v2 信息检索
最优化与控制
摘要
若干物联网（IoT）应用提供基于位置的服务，其中通过聚合各传感器信息获得准确位置估计至关重要。在近期提出的窄带物联网（NB-IoT）标准中，其以带宽为代价换取广覆盖，而低采样率接收机与有限容量链路使位置估计更加困难。我们在接收来自目标信号的无源传感设备框架下，解决 NB-IoT 的这两大缺陷。我们考虑每个节点接收机采用一比特模数转换器（ADC）的极限情况，并提出一种基于约束加权最小二乘最小化的低复杂度节点时延估计方法。为支持至融合中心（FC）的低容量链路，各传感器获得的距离估计随后被转换为一比特数据。在 FC 处，我们利用聚合的一比特距离向量，通过最优与次优技术进行目标定位。计算代价高昂的前者基于 Lasserre 的多元多项式优化方法，后者采用我们复杂度更低的迭代联合距离-目标定位估计（ANTARES）算法。我们整体的一比特框架不仅契合 NB-IoT 低带宽特性，也支持廉价 NB-IoT 位置感知的设计目标。数值实验证明了所提一比特方法的可行性：在 20-60 个节点的小规模情况下，相比全精度情形归一化定位误差仅增加 0.6%；当节点数足够大（>80）时，一比特方法与全精度性能一致。
引用
@article{arxiv.2007.15108,
title = {Localization with One-Bit Passive Radars in Narrowband Internet-of-Things using Multivariate Polynomial Optimization},
author = {Saeid Sedighi and Kumar Vijay Mishra and M. R. Bhavani Shankar and Björn Ottersten},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.15108},
year = {2021}
}
备注
16 pages, 11 figures