Estimación conjunta de la posición y la velocidad de múltiples objetivos en un sistema MIMO-OFDM de terahercios basada en la descomposición de tensores

Ke LIU ,  

Shengfu ZHAO ,  

Weixin CHEN ,  

Zhen WANG ,  

Lingxiang LI ,  

Zhi CHEN ,  

Qiang XU ,  

Abstract

En este artículo se estudia el problema de la estimación conjunta de la posición y la velocidad de múltiples objetivos en un sistema de entrada múltiple y salida múltiple (MIMO) con división ortogonal de la frecuencia (OFDM) en campo cercano, basado en la descomposición de tensores. Considerando las señales frontales esféricas emitidas por cada antena que transportan mensajes de comunicación y ortogonales entre sí en el dominio de frecuencias, el problema de estimación de la posición y la velocidad de múltiples objetivos en campo cercano que implica un modelo de señal frontal de onda esférica es extremadamente difícil de resolver. Sin embargo, el modelo de señal frontal de onda esférica tiene una resolución espacial más alta y, si se diseña adecuadamente, puede utilizarse para mejorar la precisión de la estimación de parámetros. Este artículo propone un algoritmo de posicionamiento cercano (CP-NFL) basado en la descomposición CANDECOMP/PARAFAC (CP) para la estimación conjunta de la posición y la velocidad de múltiples objetivos. Este método representa la señal recibida como un tensor tridimensional; sobre la base de sus matrices de factores, transforma el problema de optimización no convexa original en un problema de optimización convexa y lo resuelve utilizando la herramienta CVX. Nuestros análisis muestran que el método propuesto puede garantizar la unicidad de la descomposición CP y que la complejidad computacional está linealmente relacionada con la suma del número de subportadoras, el número de símbolos OFDM, el número de antenas y el número de objetivos. Los resultados de simulación muestran que este método tiene ventajas evidentes en cuanto a precisión de la estimación y complejidad computacional en comparación con los métodos existentes.

Keywords

terahercios; entrada múltiple y salida múltiple con división ortogonal de la frecuencia (MIMO-OFDM); posicionamiento cercano (NFL); estimación de la velocidad; descomposición de tensores

READ MORE