毫米波移动感知与环境建图：模型、算法与验证
信号处理
2022-01-20 v3
摘要
将高效的连接、定位与感知功能集成到 5G New Radio (NR) 及更先进的移动蜂窝系统中是一个适时的研究范式，尤其在毫米波与亚太赫兹频段。本文针对基于无线电的感知与环境建图前景，特别侧重用户设备 (UE) 侧展开研究。我们首先描述一种高效的 l1 正则化最小二乘 (LS) 方法，以在单个测量或感知位置获取稀疏的距离-角度图。随后针对后续环境建图，我们引入一种用于建图漫散射与镜面散射的新状态模型，该模型可利用交互多模型 (IMM) 扩展卡尔曼滤波与平滑器对各个散射体进行高效的时间跟踪。同时文中也解决了相关的测量选择与数据关联问题。我们提供了 28 GHz 频段下基于 OFDM 的 5G NR 上行波形的广泛数值室内建图结果，信道带宽为 400 MHz，涵盖基于精确射线追踪以及实际射频测量结果。结果表明，与静态参考方法相比，基于动态跟踪的方案具有优越性，同时整体展示了未来毫米波网络中基于无线电的移动环境感知与建图的极佳前景。
引用
@article{arxiv.2102.11593,
title = {Millimeter-wave Mobile Sensing and Environment Mapping: Models, Algorithms and Validation},
author = {Carlos Baquero Barneto and Elizaveta Rastorgueva-Foi and Musa Furkan Keskin and Taneli Riihonen and Matias Turunen and Jukka Talvitie and Henk Wymeersch and Mikko Valkama},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.11593},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in IEEE Transactions on Vehicular Technology