Joint Scatterer Localization and Material Identification Using Radio Access Technology
几十年来，蜂窝网络技术和雷达传感技术一直在并行发展。与开发两种单独的技术不同，预计6G蜂窝网络将自然地支持通信和雷达功能，并共享硬件和载波频率。在这方面，基于无线电接入技术（RAT）的散射体定位系统是联合通信和感测系统（JCAS）的重要方面之一，其使用收发器之间的通信信号来确定传播路径中和周围的散射体的位置。在这篇文章中，我们首先确定了基于RAT的散射体定位系统的挑战，然后提出了室内环境中三种常见建筑材料的单次和多次反弹反射损耗（RL）模拟结果。我们还提出了两种新的方法来联合定位和识别的散射体的类型在一个丰富的散射环境。
2021-10-08 cs.IT math.IT
Clock and Orientation-Robust Simultaneous Radio Localization and Mapping at Millimeter Wave Bands
提出了一种基于稀疏多径信道估计的无线电同步定位与测绘（radio-SLAM）方案。通过利用稀疏信道估计方案在毫米波波段，即高分辨率估计的多径到达角（AoA），到达时间差（TDoA），和出发角（AoD），我们开发了一个无线电SLAM算法，操作没有任何要求的时钟同步，接收机方向的知识，多个锚点，或双向协议。由于通过信道的压缩感知（CS）获得的AoD信息，所提出的方案可以从单个锚点传输估计接收器时钟偏移和方向，从而在现实的典型信道仿真中实现亚米级精度。
2022-12-27 cs.IT eess.SP math.IT
Real-time Localization Using Radio Maps
TU Berlin（柏林工业大学）；University of Tromsø（特罗姆瑟大学）
本文论述了在密集的城市场景中的蜂窝网络中的定位问题。全球导航卫星系统通常在城市环境中表现不佳，当设备和卫星之间没有视线时，因此通常需要替代的定位方法。我们提出了一个简单而有效的方法定位的基础上的路径损耗。在我们的方法中，要定位的用户报告从具有已知位置的一组基站接收的信号强度。对于每个基站，我们在地图中每个位置都有一个很好的路径损耗近似值，由RadioUNet提供，RadioUNet是城市环境中基于深度学习的有效路径损耗函数模拟器，类似于射线跟踪。使用所有基站的路径损耗函数和报告的信号强度的近似值，我们能够提取用户的位置的非常准确的近似值。
2020-06-09 cs.IT cs.LG eess.SP
Three-Dimensional Radio Localization: A Channel Charting-Based Approach
University of Stuttgart（斯图加特大学）
本文提出基于信道制图的三维无线电定位方法，通过多层结构和特征工程提升定位性能。
2025-12-17 cs.IT eess.SP math.IT
Optimal Fronthaul Quantization for Cloud Radio Positioning
借助于云无线电接入网络（C-RAN）实现的无线定位系统可以提供成本有效的解决方案，特别是对于室内定位。在C-RAN中，基于通过有限容量前传链路从RU接收的量化基带信号，在集中控制单元（CU）处执行包括定位的基带处理。在本文中，最大化的定位精度在前传量化/压缩的问题，制定通过采用Cramér-Rao界（CRB）的定位精度作为性能指标的兴趣和信息理论界的压缩率。该分析通过稳健的或最坏情况的优化公式明确说明了CU处参数的不确定性。该算法利用Charnes-Cooper变换和差分凸（DC）规划，并通过数值结果进行验证。
2016-01-05 cs.IT math.IT
SymNetPro: LOS-Aware Directional Multi-Transmitter Localization from Sparse Radio Observations
SymNetPro通过LOS感知注意力偏置和发射器丢弃增强，在稀疏观测下提升定向多发射器定位精度，显著降低OSPA。
2026-10-07 cs.CV cs.IT math.IT
UAV-aided Wireless Node Localization Using Hybrid Radio Channel Models
EURECOM（欧洲通信学院）
研究了基于无人机接收信号强度测量的地面用户定位问题。将无人机-用户链路信道模型参数和无人机天线辐射方向图作为未知量进行估计。提出了一种混合信道模型，该模型由传统的路径损耗模型和近似无人机天线增益函数的神经网络组成。利用该模型和一组离线RSS测量，估计未知参数。然后，我们采用粒子群优化（PSO）技术，利用学习的混合信道模型以及三维地图的环境，以准确地定位地面用户。所开发的算法的性能进行评估，通过模拟和现实世界的实验。
2022-05-06 cs.AI cs.IT math.IT
A Message Passing based Adaptive PDA Algorithm for Robust Radio-based Localization and Tracking
我们提出了一个消息传递算法的定位和跟踪在多路径倾向的环境中，隐含地考虑视线受阻的情况。建议的自适应概率数据关联算法推断的位置，移动代理使用多个锚通过利用延迟和幅度的多径分量（MPC），以及它们各自的不确定性。通过采用一个非均匀的杂波模型，我们使算法，以促进MPC中包含的位置信息，以支持估计的代理位置，而无需确切的知识的环境几何形状。我们的算法以在线方式适应于每个锚点的时变信噪比和视线（LOS）存在概率。在一个数值分析，我们表明，该算法是能够可靠地运行在强多径传播的环境中，即使所有锚点的临时障碍同时发生。
2021-03-25 cs.IT math.IT
Cramer-Rao Bounds for Joint RSS/DoA-Based Primary-User Localization in Cognitive Radio Networks
关于授权主用户（PU）的位置的知识可以使认知无线电（CR）网络中的几个关键功能，包括改进的时空感测，智能位置感知路由，以及协助频谱政策的执行。在本文中，我们认为可实现的精度PU定位算法，联合利用接收信号强度（RSS）和到达方向（DoA）的测量，通过评估克拉美-罗界（CRB）。以前的作品分别评估的CRB的RSS和DoA的定位算法，并假设DoA估计误差方差是一个固定的常数或独立的RSS。我们推导出CRB联合RSS/DoA为基础的PU定位算法的基础上的数学模型的DoA估计误差方差作为RSS的函数，对于一个给定的CR放置。与实际的定位算法和几个关键参数，如节点数，天线和样本数，信道遮蔽方差和相关距离的影响进行了比较，可实现的精度进行了深入的分析和讨论。我们还推导出封闭形式的渐近CRB均匀随机CR放置，并进行理论和数值研究所需数量的CR，使渐近CRB紧密近似的CRB的数值积分为一个给定的位置。
2012-07-05 cs.IT cs.NI cs.PF
RadioDiff-v2: Generative Angular Radio Maps for Multi-Beam Selection and Localization
State Key Laboratory of ISN and School of Telecommunications Engineering, Xidian University（信息与通信工程国家重点实验室和西安电子科技大学电信工程学院）
研究6G网络中角度无线电地图相关问题，提出双分支一维扩散变压器RadioDiff-v2，经流匹配训练，结合多种技术，在零样本测试中各指标领先基线，实现多波束选择和接收器定位。
2026-07-10 cs.IT cs.LG eess.SP
Atomic Norm Based Localization of Far-Field and Near-Field Signals with Generalized Symmetric Arrays
针对远场和近场混合源的定位方法大多基于均匀线阵，而不是稀疏线阵。本文提出了一种基于广义对称线阵的FF和NF混合源定位方法，其中包括ULA、Cantor阵列、Fractal阵列和许多其他SLA。我们的方法包括两个步骤。在第一步中，利用阵列输出的高阶统计量来增加自由度。然后利用最近提出的原子范数最小化（ANM）方法对FF和NF源的波达方向（DOA）进行联合估计，该方法不需要对参数空间进行离散化，属于无网格超分辨方法。在第二步中，通过类MUSIC一维搜索给出范围。仿真结果证明了该方法的优越性。
2021-01-14 cs.IT eess.SP math.IT
Connection Between System Parameters and Localization Probability in Network of Randomly Distributed Nodes
本文研究了有界区域内随机分布通信节点网络的定位概率问题。假设表示为L节点的一部分节点具有定位信息，而表示为NL节点的其余节点不具有定位信息。基本模型假设每个节点都有一定的无线电覆盖范围，在该范围内可以进行相对距离测量。我们模拟的情况下，无线电覆盖范围是固定的，无线电覆盖的情况下，在对数正态阴影环境中的信号强度测量确定。我们应用概率的方法来确定NL节点定位的概率作为覆盖区域的功能域面积比和密度的L-节点。我们建立了这种概率的解析表达式和过渡阈值的关键参数，从而观察到显着的变化的概率行为。文中给出的理论结果得到了仿真的支持。
2007-10-27 cs.DM cs.IT cs.NI
Near and Far Field Model Mismatch: Implications on 6G Communications, Localization, and Sensing
本文研究6G高频电大阵列下近场与远场传播模型失配对通信、定位和感知性能的影响，并通过数值分析为模型精度与性能权衡提供指导。
2024-05-19 cs.IT eess.SP math.IT
Source Localization and Tracking for Dynamic Radio Cartography using Directional Antennas
利用定向天线是一种有效的频谱感知和精确的源定位和跟踪的解决方案。配备定向天线的频谱传感器应不断扫描空间，以跟踪发射源并发现感兴趣区域的新活动。在本文中，我们提出了一种新的配方，统一接收信号强度（RSS）和波达方向（DoA）的压缩感知（CS）的框架。底层CS测量矩阵是传感器的波束成形向量的函数，并且被称为传播矩阵。与全向天线的情况相比，我们采用的传播矩阵提供了更多的非相干投影，这是压缩感知理论中的一个重要因素。基于新的公式，我们优化天线波束，提高频谱感知效率，跟踪活跃的主用户准确和监测频谱活动在一个感兴趣的区域。在许多实际场景中，没有融合中心来整合来自频谱传感器的接收数据。我们提出了分布式版本的算法，这种情况下。实验结果表明，在源定位精度的显着改善，相比的情况下，当传感器配备全向天线。动态无线电制图的建议框架的适用性。此外，将估计的动态RF图随时间与地面实况进行比较，证明了我们提出的方法用于精确信号估计和恢复的有效性。
2019-05-21 cs.IT eess.SP math.IT
MmWave 6D Radio Localization with a Snapshot Observation from a Single BS
精确和无处不在的定位对于各种应用至关重要，例如物流，导航，智能交通，监控，控制以及通信。在5G和5G以后的系统中利用毫米波（mmWave）信号可以在有限的基础设施下提供准确的定位。我们考虑单基站（BS）定位问题，并将其扩展到非同步多天线用户设备（UE）的三维位置和三维方向估计，使用下行链路多输入多输出正交频分复用（MIMO-OFDM）信号。通过Fisher信息分析，我们表明，该问题往往是可识别的，只要有至少一个多径分量除了视线（LoS），即使相应的入射点（IP）的位置是先验未知的。随后，我们提出了一个最大似然（ML）估计问题，联合估计的3D位置和3D方向的UE以及几个滋扰参数（UE的时钟偏移和IP的位置对应于多径）。ML问题是一个高维的非凸优化问题，其目标是欧氏流形和非欧氏流形的乘积。为了避免复杂的穷举搜索程序，我们提出了一个几何初始估计的所有参数，这减少了问题的一维搜索在有限的时间间隔。数值结果表明，所提出的ad-hoc估计的效率，其差距的Cramér-Rao界（CRB）收紧使用ML估计。
2022-12-01 cs.IT eess.SP math.IT
A Fisher Information Analysis of Joint Localization and Synchronization in Near Field
在5G通信中，阵列用于定位和通信。随着阵列变得更大，远场假设越来越被违反，波前的曲率应该被考虑在内。我们明确对比近场和远场上行链路定位性能的时钟偏差的存在下，从费舍尔信息的角度来看，并显示如何一个简单的算法可以提供一个粗略的估计用户的位置和时钟偏差。
2020-01-31 cs.IT eess.SP math.IT
Positioning via Direct Localization in C-RAN Systems
云无线电接入网络（C-RAN）是用于5G无线蜂窝系统的突出架构，其基于在控制单元（CU）处集中用于多个分布式无线电单元（RU）的基带处理。在这项工作中，提出了利用C-RAN架构来实现从分布式RU处的接收信号直接定位移动设备的位置。在CU和RU之间具有理想连接的情况下，已知直接定位优于传统的间接定位，由此根据在RU处估计的中间参数来估计源的位置。然而，在具有容量受限前传链路的C-RAN系统中，直接定位的优点可能被RU处接收信号的量化所引起的失真抵消。在本文中，直接定位的性能进行了研究，占前传量化的影响，有或没有抖动。一个近似的最大似然（ML）本地化。在此基础上，推导了基于量化观测的直接定位方法的定位误差平方的克拉美-罗界。最后，通过数值计算比较了有无抖动的直接定位和间接定位的性能。
2017-05-18 cs.IT math.IT
Adaptive Downlink Localization in Near-Field and Far-Field
本文针对近场与远场混合环境中的用户设备下行定位问题，提出一种由远场低开销方案和近场高复杂度方案组成的双重信令方案，并设计触发条件及自适应迭代定位算法，揭示传统夫琅禾费距离不足以支持算法自适应切换。
2024-02-04 cs.IT eess.SP math.IT
Adaptive Downlink Localization and User Tracking in Near-Field and Far-Field: A Trade-Off Analysis
本文针对混合近场与远场环境下的下行链路定位与用户跟踪问题，提出自适应信令方案及低复杂度算法，并分析精度-复杂度权衡，发现传统夫琅禾费距离不足。
2024-02-09 cs.IT eess.SP math.IT
Fundamental Limits of Wideband Localization - Part II: Cooperative Networks
位置信息的可用性在许多商业、政府和军事应用中是非常重要的。定位通常通过使用移动设备（代理）和固定基础设施（锚）之间的无线电通信来实现。然而，代理位置的精确确定是一项具有挑战性的任务，特别是在由于无线电阻塞或有限的锚部署的恶劣环境中。在这些情况下，代理之间的合作可以显着提高定位精度和降低定位中断概率。本文的第一部分提出了一个分析宽带定位基本极限的一般框架。在这里，我们建立在这个框架，并建立宽带合作的位置感知网络的基本限制。我们的分析是基于在节点处接收到的波形，结合Fisher信息不等式。我们提供了一个几何解释的等效Fisher信息的合作网络。这种方法使我们能够简洁地推导出基本的性能限制及其缩放行为，并从定位精度的角度以统一的方式对待锚和代理。我们的研究结果对合作如何以及何时有益产生了重要的见解。
2010-06-04 cs.IT cs.NI math.IT
