基于模块化 XL 阵列的三维定位：采用混合球面-平面波模型的 terahertz 系统
信号处理
2025-04-21 v1
摘要
本文考虑了以模块化超大规模 (XL) 阵列、具有子连接架构为特点的 terahertz (THz) 系统中的三维 (3-D) 定位问题。旨在估计多个用户设备 (UE) 的笛卡尔坐标，同时考虑空间非平稳性 (SNS)。我们采用混合球面-平面波模型 (HSPWM) 作为信道模型，由于该模型适用于模块化阵列的结构特征，提出一种具有较高精度和较低复杂度的 3-D 定位算法。具体而言，我们首先区分位于视区 (VR) 中的可见子阵列 (SAs)，并通过压缩感知 (CS) 方法估计从每个 UE 到典型可见 SAs（接收功率最大的 SAs）的来射角 (AoA)。此外，我们采用加权最小二乘 (WLS) 方法根据 AoA 估计获得每个 UE 的粗略 3-D 位置估计。随后，我们采用减小字典 (RD)-CS 基于的方法估计其他 SAs 的 AoA，以降低计算复杂度，并利用所有有效的 AoA 估计推导出精细位置估计。仿真结果表明，基于模块化 XL 阵列的本文所提出的定位框架可实现令人满意的精度，同时显著降低了复杂度。此外，阵列 SAs 的部署和天线单元的分配需要特别设计，以获得更好的定位性能。
引用
@article{arxiv.2504.13455,
title = {Modular XL-Array-Enabled 3-D Localization based on Hybrid Spherical-Planar Wave Model in Terahertz Systems},
author = {Yang Zhang and Ruidong Li and Cunhua Pan and Hong Ren and Tuo Wu and Changhong Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.13455},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 11 figures