Совместная оценка местоположения и скорости множественных целей в системе MIMO-OFDM терагерцов на основе тензорного разложения

Ke LIU ,  

Shengfu ZHAO ,  

Weixin CHEN ,  

Zhen WANG ,  

Lingxiang LI ,  

Zhi CHEN ,  

Qiang XU ,  

Abstract

В данной статье исследуется проблема совместной оценки местоположения и скорости множественных целей в системе многократного входа-многократного выхода (MIMO) с ортогональным частотным разделением (OFDM) в ближней зоне на основе тензорного разложения. Рассматривая волновые передние сигналы круглых антенн, несущие коммуникационные сообщения и ортогональные друг другу в частотной области, проблема оценки местоположения и скорости множественных целей в ближней зоне, использующая модель волнового фронта сферической волны, является крайне сложной. Однако модель волнового фронта сферической волны обладает более высоким пространственным разрешением и, при правильном проектировании, может быть использована для улучшения точности оценки параметров. В данной статье предложен алгоритм ближнего позиционирования (CP-NFL) на основе разложения CANDECOMP/PARAFAC (CP) для совместной оценки местоположения и скорости множественных целей. Данный метод представляет принятый сигнал в виде трехмерного тензора; на основе его матриц-факторов преобразует исходную негладкую оптимизационную задачу в гладкую оптимизационную задачу и решается с использованием инструмента CVX. Наши анализы показывают, что предложенный метод может гарантировать уникальность разложения CP и что вычислительная сложность линейно зависит от суммы кратных количеств несущих, числа символов OFDM, количества антенн и количества целей. Результаты симуляции показывают, что данный метод имеет явное преимущество по сравнению с существующими методами как в точности оценки, так и в вычислительной сложности.

Keywords

терагерцы; многократный вход-выход с ортогональным частотным разделением (MIMO-OFDM); ближнее позиционирование (NFL); оценка скорости; тензорное разложение

READ MORE