基于单基站的RIS和多快照使能的SISO 3D位置和速度估计
信息论
2025-09-30 v1 信号处理
math.IT
摘要
可重构智能天urface（RIS）面板可作为成本效益高的定位锚点，补充传统基站（BS）锚点。本文研究在仅一个BS可用的情况下，SISO系统中的联合三维位置和速度估计（3D-JPVE）。我们首先理论证明，仅依赖单个RIS或多个快照无法实现3D-JPVE。为此，我们提出将RIS部署与多快照利用相结合，以实现可实现的3D-JPVE。我们发展了一种两阶段方法，用于多快照信道参数估计，包括基于张量的粗估计步骤 followed by 最大似然细化步骤。特别地，我们引入第三阶张量公式，将具有挑战性的3D联合AoA和Doppler移位估计（3D-JADE）分解为两个可处理的子问题，通过低复杂度交替优化方法联合求解。在信道参数估计基础上，我们进一步设计了两种两阶段低复杂度方法用于最优3D-JPVE：通过差分测量获得线性方程的粗估计，并对初步结果进行迭代细化。此外，我们推导闭式Cramer-Rao下界（CRLB），并表明所提出的3D-JPVE方法接近CRLB水平的精度。仿真结果确认了所提出估计器的统计效率，并展示了在使用主动RIS相对于被动RIS时，3D-JPVE性能获得显著提升。
引用
@article{arxiv.2509.23274,
title = {RIS- and Multi-Snapshot-Enabled SISO 3D Position and Velocity Estimation With Single Base Station},
author = {Yirun Wang and Yongqing Wang and Yuyao Shen and Gongpu Wang and Chintha Tellambura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.23274},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 7 figures