MULTI-SCOUT：面向 5G 及未来移动目标检测、定位与跟踪的多基地集成感知与通信
网络与互联网体系结构
2025-09-08 v2 分布式、并行与集群计算
信号处理
摘要
本文提出了一种使用 5G 定位参考信号(PRS)的完整多基地集成感知与通信(ISAC)信号处理链。我们考虑一种分布式架构，其中一个 gNB 发射周期性的 OFDM-PRS 波形，而多个空间上分离的接收机利用同一信号进行目标检测、参数估计与跟踪。通过计算相干交叉模糊函数(CAF)形成距离-多普勒图，并从中提取每个目标的双基地时延与径向速度。对于单个目标，双基地时延通过非线性最小二乘三边测量进行融合，得到几何位置估计；对径向速度方程进行正则化线性反演，得到二维速度矢量，进而获得速率与航向。该方法被应用于二维与三维场景，并扩展以考虑接收机时钟同步偏差，通过解决目标关联问题推广到多目标情形。随后将位置-速度估计序列输入标准卡尔曼滤波器与扩展卡尔曼滤波器，以获得平滑的跟踪轨迹。我们的结果表明，使用 5G PRS 信号进行多基地 ISAC 可实现高保真的移动目标检测、定位与跟踪。
引用
@article{arxiv.2507.02613,
title = {MULTI-SCOUT: Multistatic Integrated Sensing and Communications in 5G and Beyond for Moving Target Detection, Positioning, and Tracking},
author = {Yalin E. Sagduyu and Kemal Davaslioglu and Tugba Erpek and Sastry Kompella and Gustave Anderson and Jonathan Ashdown},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.02613},
year = {2025}
}