电子科大刘轲、李玲香等:基于张量分解的太赫兹MIMO-OFDM系统中多目标位置和速度近场联合估计

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中文摘要:

本文基于张量分解研究了近场多输入多输出(MIMO)正交频分复用(OFDM)系统中多目标位置和速度的联合估计问题。考虑各天线发送携带有通信消息且在频域中彼此正交的OFDM波形,此时的近场多目标位置和速度估计问题涉及到球面波前信号模型,其求解是极具挑战的。然而,基于球面波前的信号模型具有更高的空间位置分辨率,如果设计得当,可以用于提高参数估计精度。本文提出一种基于CANDECOMP/PARAFAC(CP)分解的近场定位(CP-NFL)算法,用于多目标位置和速度的联合估计。该方法将接收到的信号表示为一个三阶张量;根据其因子矩阵,在此基础上将原非凸优化问题转化为凸优化问题,并使用CVX工具求解。我们的分析表明,所提出的方法可以保证CP分解的唯一性,并且计算复杂度与子载波数、OFDM符号数、天线数和目标数的三次方之和呈线性关系。仿真结果表明,相比现有方法,该方法在估计精度和计算复杂度方面都具有明显优势。

关键词:

太赫兹;多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM);近场定位(NFL);速度估计;张量分解

作者:

刘轲1,赵胜福1,陈伟鑫1,王珍1,2,李玲香*1,陈智1,徐强1

单位:

1电子科技大学通信抗干扰全国重点实验室,中国成都市,611731

2西南石油大学电气工程与信息学院,中国成都市,610500

本文引用格式:

Ke LIU, Shengfu ZHAO, Weixin CHEN, Zhen WANG, Lingxiang LI, Zhi CHEN, Qiang XU, 2024. Near-field joint estimation of multi-targets’ position and velocity in a terahertz MIMO-OFDM system based on tensor decomposition. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering, 25(12):1708-1722.

https://doi.org/10.1631/FITEE.2400472

本文精要导读:

责编: 集小微
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