基于空间分辨荧光光谱分析的单颗 Rydberg 原子接收器多目标到达方向估计
信息论
2026-02-02 v1 math.IT
摘要
Rydberg 基于方向到达（DoA）估计的研究受制于接收阵列的复杂性以及现有单接收器方法的单目标、窄带限制。本文引入一种新方法，以解决这些限制。我们演示，通过沿蒸发管道空间分辨荧光轮廓，可以有效解决多目标问题。我们的方法基于这样一个洞见：通过与强局部振荡器（LO）叠加，复合原子吸收模式被线性化为简单余弦的叠加。在这种新表述中，每个空间频率唯一且直接映射到目标的 DoA。这将多目标挑战转化为谱估计问题，我们采用 Prony 方法进行解决。我们称该方法为影像基谱估计（ISE），其本质上支持多目标检测，并通过消除限制性单元长度依赖性，恢复了传感器的全带宽能力。这一发展也为实现多通道 Rydberg 接收器和所需的全息多输入多输出（MIMO）连续孔径感知提供了潜力。我们发展了完整的理论模型，推导了 Cramer-Rao 下界（CRLB）作为性能基准，并 presented 模拟结果验证了该方法解决多个目标的有效性。
引用
@article{arxiv.2601.22704,
title = {Multi-target DoA estimation with a single Rydberg atomic receiver by spectral analysis of spatially-resolved fluorescence},
author = {Liangcheng Han and Haifan Yin and Mérouane Debbah},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.22704},
year = {2026}
}