基于单基站快照观测的毫米波 6D 无线电定位
信号处理
2022-12-02 v2 信息论
math.IT
摘要
准确且泛在的定位对物流、导航、智能交通、监测、控制等多种应用至关重要，亦有益于通信。利用 5G 及后 5G 系统中的毫米波(mmWave)信号可在有限基础设施下提供准确本地化。我们考虑单基站(BS)定位问题，并将其扩展至利用下行多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)信号对非同步多天线用户设备(UE)的 3D 位置与 3D 朝向估计。通过费雪信息分析，我们表明该问题通常可辨识，前提是除视距(LoS)外至少存在一个多径分量，即使对应入射点(IP)的位置先验未知。随后，我们提出最大似然(ML)估计问题，以联合估计 UE 的 3D 位置与 3D 朝向以及若干 nuisance 参数(UE 时钟偏移与多径对应 IP 的位置)。ML 问题是在欧几里得与非欧几里得流形乘积上的高维非凸优化问题。为避免复杂的穷举搜索过程，我们提出所有参数的几何初始估计，将问题化简为有限区间上的 1 维搜索。数值结果表明所提特设估计的高效性，其与克拉美-罗界(CRB)的差距通过 ML 估计得以收紧。
引用
@article{arxiv.2204.05189,
title = {MmWave 6D Radio Localization with a Snapshot Observation from a Single BS},
author = {Mohammad A. Nazari and Gonzalo Seco-Granados and Pontus Johannisson and Henk Wymeersch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.05189},
year = {2022}
}