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多维正交匹配追踪:理论及在毫米波高精度联合定位与通信中的应用

信号处理 2022-08-25 v1

摘要

一般而言,贪婪方法,特别是正交匹配追踪,是广泛应用的最常用的稀疏恢复技术。这些方法的复杂度高度依赖于用于表示稀疏信号的字典大小。当字典必须很大以实现高精度重建时,贪婪策略可能会带来难以承受的复杂度。在本文中,我们首先提出了一类新型稀疏恢复问题的表述,其中稀疏信号由一组独立且较小的字典表示,而非单个大字典。然后,我们推导了一种低复杂度的多维正交匹配追踪(MOMP)策略,用于多维字典的稀疏恢复。投影步骤在字典的每个维度上迭代执行,同时固定所有其他维度,以在合理复杂度下实现高精度估计。最后,我们将毫米波(mmWave)频率下的高分辨率时域信道估计问题表述为一个可用MOMP求解的多维稀疏恢复问题。随后,利用一种利用室内信道特定几何结构的新定位算法,将信道估计转换为高精度的用户位置估计。仿真结果表明,在现实的三维场景中、采用毫米波可行的实用MIMO架构、且不依赖简化问题的完美同步假设下,MOMP在毫米波频率高精度定位中的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.11600,
  title  = {Multidimensional orthogonal matching pursuit: theory and application to high accuracy joint localization and communication at mmWave},
  author = {Joan Palacios and Nuria González-Prelcic and Cristian Rusu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.11600},
  year   = {2022}
}