多径非视距信道下的车辆定位与跟踪

我们考虑单小区多输入多输出系统中的下行传输，其中用户设备对应于沿给定轨迹运动的车辆。该系统利用以多个非视距(NLoS)分量表征的毫米波信道。正如若干相关工作中所指出的，在此类系统中，基于无线接入网(RAN)的定位可有效提升全球导航卫星系统所达成的定位精度。然而，基于RAN的定位精度高度依赖于信道估计的质量，尤其在利用多径传播时更是如此。认识到服务基站与车辆之间的通信信道以及车辆的地理位置可有利地建模为相互关联的自回归过程，我们提出了一种两阶段卡尔曼滤波算法，采用两个交织的滤波器进行信道跟踪、位置跟踪与突发信道变化检测。第一个卡尔曼滤波器跟踪与通信信道相关的离开角和到达角，并用于进行粗略位置估计。第二个卡尔曼滤波器利用车辆的运动学参数跟踪车辆位置。仿真结果清晰地显示了所提方案的优越性，该方案利用了通信信道与地理位置的具记忆特性，优于在NLoS环境中采用先前提出的单阶段或未恰当组合的滤波器。