3-D Positioning and Environment Mapping for mmWave Communication Systems
毫米波（mmWave）云无线电接入网络（CRAN）为精确的协作定位提供了新的机会，其中大带宽、大天线阵列和增加的基站密度允许其无与伦比的延迟和角分辨率。将定位技术与通信技术相结合，设计同时定位与地图构建（SLAM）算法是一个具有挑战性的问题。本研究考虑三维毫米波CRAN架构中的联合位置和速度估计以及环境映射问题。本文首先将协作定位嵌入到通信中，建立了时延和角度混合测量的联合估计和映射模型。然后，我们提出了一个封闭形式的加权最小二乘（WLS）的联合估计和映射问题的解决方案。所提出的WLS估计被证明是渐近无偏的，并通过模拟确认为有效的实现克拉美-罗下限（CRLB）和所需的分米级精度。此外，我们提出了一个基于WLS网络的SLAM算法，通过嵌入神经网络到建议的WLS估计，以取代线性近似。该方法既具有神经网络强大的学习能力，又具有几何模型的鲁棒性，并通过集成学习进一步提高了定位精度。在模拟中使用公共射线跟踪数据集来测试基于WLS网络的SLAM算法的性能，该算法被证明在达到厘米级精度方面是快速有效的。
2019-08-12 cs.IT eess.SP math.IT
28 GHz Indoor and Outdoor Propagation Analysis at a Regional Airport
在即将到来的5G通信中，毫米波（mmWave）技术将因其大带宽和高数据速率而发挥重要作用。然而，与当前使用的6GHz以下频率相比，毫米波频率在视线（LOS）传播中具有更高的自由空间路径损耗（FSPL）。更重要的是，在非视距（NLOS）传播中，毫米波的衰减比较低频率更大，这会严重降低性能。因此，有必要研究给定部署场景的毫米波传播特性，以了解该环境的覆盖范围和速率性能。在本文中，我们专注于28 GHz宽带毫米波信号传播特性在约翰斯顿地区机场（JNX），罗利附近的本地机场，NC。为了收集数据，我们使用基于NI PXI的28 GHz通道探测器，用于室内、室外和室内到室外场景。LOS传播，反射，穿透，信号覆盖，和多径分量（MPC）的结果表明，较低的室内FSPL，更丰富的散射，和更好的覆盖相比，室外。我们还观察到高室内到室外的传播损耗。
2021-01-07 eess.SP
5G Positioning and Mapping with Diffuse Multipath
由于传播信道和传播环境之间的几何连接，5G毫米波通信对于定位非常有用。信道估计方法可以利用所得到的稀疏性来估计每个传播路径的参数（延迟和角度），这又可以用于定位和映射。当路径在角度或延迟方面表现出显著的扩展时，这些方法就会失效或导致显著的偏差。我们提出了一种新的基于张量的信道估计方法，该方法允许以非参数形式估计毫米波信道参数。该方法能够准确地估计通道，即使在没有镜面反射分量的情况下。这进而使得能够仅使用扩散多路径来进行定位和映射。仿真结果证明了该方法的有效性。
2020-05-22 cs.IT eess.SP math.IT
Multiple Ray Received Power Modeling for mmWave Indoor and Outdoor Scenarios
由于大量未使用频谱的可用性，毫米波（mmWave）频段预计将用于未来的5G网络。然而，毫米波频率下的衰减很高。为了解决这个问题，高增益天线和波束形成机制的利用率在文献中被广泛研究。在这项工作中，我们考虑了毫米波端到端传播建模的各个射线源，并探讨了模型中的射线数量和部署天线的辐射模式对接收功率的影响。结果表明，采取主导的两条射线是足够的室外开放区域的信道建模，而不是室内走廊，需要五个主导的射线有一个很好的适合的测量和模拟结果。据观察，天线的辐射图案的影响的斜率的路径损耗。多径分量增加了接收功率，因此，对于室内走廊场景，由于反射分量的接收增加，对于较低增益天线，根据链路距离的路径损耗较小。对于室外开放区域，路径损耗的斜率被发现是非常接近的自由空间。
2020-01-17 eess.SP
Experimental Validation of Single BS 5G mmWave Positioning and Mapping for Intelligent Transport
使用5G信号进行定位通常需要连接到多个基站（BS），这使得定位在基础设施方面的要求比通信更高。为了解决这个问题，已经存在关于单个BS定位的若干理论研究，利用高分辨率角度和延迟估计以及毫米波频率处的多径利用可能性。本文介绍了此类研究的第一个现实实验验证，涉及商用5G毫米波BS和安装在测试车辆上的用户设备（UE）开发套件。我们提出了相关的信号模型，信号处理方法（包括信道参数估计和位置估计），并验证这些基于实际数据收集的室外科学园环境。我们的研究结果表明，定位是可能的，但与一个单一的BS的性能是有限的基础设施的位置和方向的知识和多路径的可见性和多样性。
2023-03-21 eess.SP
Large Intelligent Surface for Positioning in Millimeter Wave MIMO Systems
用于第五代（5G）蜂窝通信的毫米波（mmWave）多输入多输出（MIMO）系统由于其大带宽和固有的高角度分辨率，还可以实现单锚点定位和对象跟踪。在本文中，我们引入了新发明的概念，大智能表面（LIS），毫米波定位系统，研究的理论性能界限（即，Cramér-Rao下界）进行定位，并与传统的单直接链路单非视距路径定位方案进行了比较，分析了LIS阵元数和移相器值对定位精度的影响，从理论分析和数值研究中验证了LIS的定位性能更好。
2019-09-30 cs.IT eess.SP math.IT
Optimal Spatial Signal Design for mmWave Positioning under Imperfect Synchronization
我们认为，在有限的先验知识的用户的位置和时钟偏差的多径辅助毫米波定位的空间信号设计的问题。我们提出了一个最佳的鲁棒设计，并基于完美的先验知识下的低维预编码器结构，基于码本的启发式设计与优化波束功率分配。通过数值计算结果，我们表征了不同的位置误差界（PEB）制度的时钟偏差的不确定性，并表明，所提出的低复杂度码本为基础的设计优于传统的定向波束码本，并实现模拟和数字架构的接近最佳的PEB性能。
2022-02-07 eess.SP
5G mmWave Cooperative Positioning and Mapping using Multi-Model PHD Filter and Map Fusion
当基站和车辆配备大型天线阵列时，5G毫米波（mmWave）信号可以实现车载网络中的精确定位。然而，基于无线电的定位遭受由物理环境中的不同类型的对象生成的多径信号。通过建立无线电地图（包括物体的数量、物体类型和物体状态）并使用该地图来利用所有可用的信号路径进行定位，多路径可以变成一种优势。我们提出了一种新的方法，用于合作车辆定位和映射的无线电环境，包括多模型概率假设密度滤波器和地图融合例程，它能够考虑不同类型的对象和不同的视野。仿真结果验证了该方法的有效性。
2020-02-26 eess.SP
GDOP Based BS Selection for Positioning in mmWave 5G NR Networks
本文研究毫米波5G NR网络中基于TDOA测量的UE定位，提出一种基于几何精度因子（GDOP）的基站选择算法，在混合视距和非视距环境下以更少的无线电资源实现了更高的定位精度。
2023-10-23 eess.SP
Improved Sensing and Positioning via 5G and mmWave radar for Airport Surveillance
本文探讨了一种综合的方法，用于改善传感和定位与空中交通管理（ATM）和先进的地面运动制导和控制系统（A-SMGCS）的应用。该集成方法包括3D矢量天线与新颖的到达时间和到达角估计方法的协同作用，以实现精确定位，并结合在6 GHz以下和毫米波频谱上的感知，以增强非合作监视。对于定位范围，研究了上行链路和下行链路5G参考信号，并评估了它们的性能。对于非合作感知范围，提出了一种新的基于5G信号的成像函数，并通过真实机场无线电传播模型进行了验证，并研究了基于人工智能的目标跟踪和运动识别。基于5G的成像和基于毫米波雷达的检测可以融合在一起，以加强机场的监控。这项工作是在欧洲资助的项目NewSense中完成的，它深入研究了未来ATM解决方案的5G，Vector Momnas和mmWave功能。
2022-02-28 eess.SP
Robust Outdoor Positioning via Ray Tracing
本文提出一种基于RT（射线追踪）技术的5G分布式架构小蜂窝室外定位与跟踪方法，利用高分辨率角谱估计与CoMP云处理，在NLOS场景下实现稳健定位，并与GNSS测量进行了对比。
2023-05-18 eess.SP
Outdoor mmWave Base Station Placement: A Multi-Armed Bandit Learning Approach
移动网络中的基站（BS）布局对于任何通信系统中的资源的有效使用是至关重要的，并且是决定通信质量的主要因素之一。尽管存在关于用于6GHz以下频带的BS的最佳放置的大量文献，但是诸如穿透损耗的信道传播特性在毫米波（mmWave）频带中与在6GHz以下频带中显著不同。因此，毫米波系统需要指定的解决方案来进行可靠的服务质量（QoS）评估。本文提出了一种多臂强盗（MAB）学习方法的毫米波基站布局问题。所提出的解决方案执行视域分析，以通过考虑室外环境的3D几何形状来识别给定BS位置可见的区域。覆盖概率，这是用来作为QoS度量，计算使用适当的路径损耗模型取决于视域分析和概率阻塞模型，然后馈送到MAB学习机制。然后，基于候选位置在训练过程结束时获得的预期回报来确定最佳BS位置。与基于优化的技术不同，该方法可以捕获信道的时变行为，并找到最佳的BS位置，使长期性能最大化。
2020-03-07 eess.SP
From C-Band to mmWave-Band: Ray-Tracing-Assisted 5G-Based Indoor Positioning in Industrial Scenario
本文利用射线追踪引擎，在工业场景中比较C频段与毫米波频段的无线电传播特性，并评估基于OTDoA的定位精度，发现毫米波频段在密集杂波环境下具有更高定位潜力。
2024-09-19 eess.SP
Uninformed-to-Informed Estimation: A Ping-Pong Positioning Method for Multi-user Wideband mmWave Systems
针对宽带毫米波动态UE定位，提出PELB驱动的乒乓框架，融合多子载波与多径信息并优化混合波束，以四分之一时隙资源实现至少16%精度提升。
2025-08-31 eess.SP
5G mmWave Downlink Vehicular Positioning
5G新无线电（NR）为从单个参考站进行精确定位提供了新的机会：在基站和用户侧，大带宽与多个天线相结合，可以实现无与伦比的角度和延迟分辨率。然而，定位质量受到多径和时钟偏差的影响。我们研究，在性能界限和算法方面，在多径和未知的用户时钟偏差的存在下，本地化车辆的能力。我们发现，当有足够数量的路径存在，车辆仍然可以本地化由于冗余的几何约束。此外，5G NR信号使车辆能够建立环境地图。
2019-01-07 eess.SP
Impact of atmospheric impairments on mmWave based outdoor communication
近年来，移动数据需求的大幅增长以及智能手机和平板电脑等个人通信设备的迅速普及是移动服务提供商面临的主要挑战。在过去的几年中，分配给当前运行的移动通信系统的频谱已经以相当大的速率饱和，使得未来的第五代网络在不应用新频率的情况下将不能运行。根据5G的概念，毫米波频段也将与目前使用的频段一起使用。然而，在这个特定的光谱中，引入了由于降水和大气吸收而引起的新的和最重要的衰减因子。本文利用MATLAB软件研究了降水、雾和大气吸收对毫米波传播的影响。
2018-06-13 eess.SP
Joint Angle Estimation Error Analysis and 3D Positioning Algorithm Design for mmWave Positioning System
在本文中，我们提出了一个全面的框架，共同分析的角度估计误差和设计三维（3D）定位算法的毫米波（mmWave）定位系统。首先，我们通过应用二维离散傅里叶变换（2D-DFT）算法来估计锚点处的到达角（AoAs）。基于二维DFT算法的特性，从概率密度函数的角度分析了角度估计误差。分析表明，推导出的角度估计误差是非高斯的，这是不同于现有的工作。其次，通过三角函数的一阶线性逼近，简化了复杂的AoA估计误差的PDF表达式。然后，我们推导出一个复杂的表达式的方差的基础上推导出的PDF。具体地，对于方位估计误差，根据PDF的不同非零区间分别对方差进行积分。最后，我们应用加权最小二乘（WLS）算法估计的3D位置的MU使用估计的AoA和获得的非高斯方差。大量的仿真结果证实，推导的角度估计误差是非高斯的，也证明了所提出的框架的优越性。
2022-11-14 eess.SP
Beamformed Fingerprint-Based Transformer Network for Trajectory Estimation and Path Determination in Outdoor mmWave MIMO Systems
K. N. Toosi University of Technology（肯恩·托基大学）；Huawei（华为）；McGill University（麦吉尔大学）
本文提出基于变压器网络和iRRT*算法的轨迹估计与路径确定方法，用于毫米波MIMO室外系统中的高效导航。
2026-02-05 eess.SP
Modeling RIS Empowered Outdoor-to-Indoor Communication in mmWave Cellular Networks
随着毫米波（mmWave）在蜂窝网络上的越来越多的采用，由于建筑物的高穿透损耗，室外到室内（O2I）通信已经成为具有挑战性的研究问题之一。为了解决这个问题，我们调查的实用性，利用可重构智能表面（RISs），以协助这种O2I通信。我们提出了一个新的概念，预制的RIS授权墙组成的大量的无芯片射频识别（RFID）传感器。每个传感器都有自己的延迟线。这些内置在建筑物墙壁内的传感器可以潜在地由主集成电路（IC）控制以调节撞击信号的相位。为了评估我们的想法，我们使用阻塞模型的随机几何工具对毫米波网络中基于RIS的O2 I通信进行了彻底的性能分析。我们的分析有利于两个封闭形式的近似的下行链路信噪比（SNR）覆盖概率为基于RIS的O2I通信。我们进行了广泛的模拟，以评估所得出的表达式的准确性，从而提供新的观察和发现。
2021-01-04 eess.SP
Fingerprint Based mmWave Positioning System Aided by Reconfigurable Intelligent Surface
可重构智能表面（RIS）是毫米波（mmWave）定位系统中一种很有前途的技术。研究了RIS辅助下的多输入多输出（MIMO）时分双工（TDD）毫米波系统中的多移动用户（MU）定位问题。我们推导出空时信道响应向量（STCRV）作为一种新型的指纹的表达式。STCRV由多径信道特性组成，例如，时间延迟和到达角（AOA），其与MU的位置有关。通过使用STCRV作为输入，我们提出了一种新的残差卷积网络回归（RCNR）学习算法来输出MU的估计三维（3D）位置。具体地，RCNR学习算法包括用于处理输入STCRV的数据处理块、用于提取STCRV的特征的正常卷积块、用于进一步提取特征并保护特征的完整性的四个残差卷积块、以及用于估计3D位置的回归块。大量的仿真结果也表明，建议的RCNR学习算法优于传统的卷积神经网络（CNN）。
2022-10-21 eess.SP
Joint Beamforming and Dynamic Relay Positioning for mmWave Urban Communications
将毫米波（mmWave）频谱用于商业无线通信预期将提供每秒千比特数量级的数据速率，从而能够支持诸如车辆到车辆或车辆到基础设施通信的未来应用。然而，特别是在城市环境中，毫米波信号传播对周围物体的阻挡很敏感，导致显著的信号衰减。减轻衰减影响的一种方法是在中继的帮助下通过多跳通信。利用毫米波介质的独特特性，我们考虑一个单一的源/目的地$2$跳系统，其中一个集群的空间分布和可重构的中继用于合作放大和转发源信号到目的地。我们的系统演变的时隙，在此期间，不仅是最佳的波束成形权重集中确定，而且未来的中继位置为后续时隙的最佳选择，共同最大限度地提高预期的信号干扰噪声比在目的地。最佳的预测中继定位是通过制定一个2阶段的随机规划问题，这是有效地近似通过一个有条件的样本平均近似代理，并在一个纯粹的分布式方式解决跨继电器。所提出的近最优定位策略的功效通过与随机中继定位策略的比较来证实，清楚地证实了其优越性。
2020-02-18 eess.SP
Descriptor: A Hybrid Indoor and Indoor-Outdoor Positioning Multi-Technology Dataset (HYMN)
Institute of Traffic Telematics, TUD Dresden University of Technology（德累斯顿工业大学交通遥测研究所）
HYMN数据集结合五种定位技术，涵盖室内外过渡场景，支持多传感器融合和无缝定位研究，克服单一技术限制。
2026-04-22 eess.SP
A Step Closer Towards 5G mmWave-based Multipath Positioning in Dense Urban Environments
5G毫米波技术可以将多径变成朋友，因为多径分量在时域和角度域中变得高度可分辨。在文献中，多径信号不仅用于定位用户设备（UE），而且用于创建周围环境的地图。然而，文献中的许多基于多径的方法都有一个共同的假设，即多径信号仅由单次反弹反射引起，而通常情况并非如此。文献中几乎没有准确滤除高阶反射的方法，这使得多径信号的利用具有挑战性。本文提出了一种基于集成学习的模型，用于使用5G信道参数根据反射顺序对信号路径进行分类。该模型是在一个包含360万个观测值的大型数据集上训练的，这些观测值来自一个基于准真实光线跟踪的5G模拟器，该模拟器利用了真实世界市中心环境的3D地图。训练模型的测试准确率为99.5%。采用基于单次反射的定位方法对定位误差进行了验证。经过训练的模型使定位解决方案能够在97%的时间内保持低于30 cm的精度。
2023-03-02 eess.SP
Using Reconfigurable Intelligent Surfaces for UE Positioning in mmWave MIMO Systems
可重构智能表面（RIS）由大量Meta元素组成，这导致基站（BS）和用户设备（UE）之间的反射路径。在无线定位中，这种反射路径有助于定位精度，特别是当视线（LOS）路径受到严重阻塞和衰落时。我们开发了一种RIS辅助定位框架，以在LOS路径可能可用或不可用的环境中定位UE。我们首先从UE处的接收信号估计RI辅助的信道参数。为了降低算法的复杂性，我们提出了一个线性组合的估计UE的位置从直接和反射路径，这是近似的最大似然估计器下的大样本制度时，从不同的路径的估计是独立的。我们优化的RIS相移，以提高定位精度，并扩展所提出的方法的情况下，与多个BS和UE。我们推导出的Cramer-Rao界（CRB），并证明了数值计算，我们提出的方法接近CRB。
2021-12-01 eess.SP
Joint Beam Training and Positioning For Intelligent Reflecting Surfaces Assisted Millimeter Wave Communications
智能反射面（IRS）为毫米波通信中的链路阻塞问题提供了一种经济有效的解决方案，其前提是准确估计（1）基站/接入点（BS/AP）和移动终端（MT）的最佳波束，（2）IRS的最佳反射模式，以及（3）链路阻塞。在本文中，我们进行波束训练设计IRS辅助毫米波通信估计上述参数。为了获得最佳波束和反射模式，我们首先执行随机波束形成和最大似然估计来估计BS/AP（或IRS）和MT之间的视线（LoS）路径的到达角（AoA）和离开角（AoD）。然后，与估计的AoA和AoD，我们提出了一种迭代定位算法，实现厘米级的定位精度。获得的位置信息不仅是一个附带的好处，而且使我们能够交叉验证和增强AoA和AoD的估计，并有助于预测阻塞指标。数值结果表明，我们提出的波束训练方案的优越性，并验证了位置信息带来的性能增益。
2021-01-12 cs.IT eess.SP math.IT
Enabling High-Precision 5G mmWave-Based Positioning for Autonomous Vehicles in Dense Urban Environments
针对密集城市场景下非视距通信降低5G毫米波定位精度的问题，提出融合5G视距与多径信号、结合低成本车载运动传感器并采用UKF的定位方案，在多伦多测试中97%时间精度优于30厘米，性能优于未用多径的方案。
2023-05-04 eess.SP
ML-Enabled Outdoor User Positioning in 5G NR Systems via Uplink SRS Channel Estimates
Lund University（隆德大学）；Ericsson AB（爱立信公司）
本文研究利用5G NR上行SRS信道估计作为指纹，通过小型全连接中等深度神经网络在商用5G环境中实现米级精度的室外用户定位。
2023-04-12 cs.LG eess.SP
Integrated 5G mmWave Positioning in Deep Urban Environments: Advantages and Challenges
针对5G毫米波定位易中断的问题，本研究提出松耦合5G-车载运动传感器集成方案，结合准真实5G与真实IMU数据验证，在深度城市环境中实现95%时间14厘米级精度，有效降低中断期定位误差。
2023-05-03 eess.SP
60 GHz Outdoor Propagation Measurements and Analysis Using Facebook Terragraph Radios
毫米波（mmWave）的高衰减会显著减小覆盖区域，因此研究多部署场景下的mmWave传播特性至关重要。在这项工作中，我们研究了60 GHz毫米波信号在户外环境中的传播和散射行为，空中链路（屋顶到屋顶）的传播距离为98 m，地面链路（灯杆到灯杆）的传播距离为147 m。使用Facebook Terragraph（TG）无线电进行测量。结果包括接收功率，路径损耗，信噪比（SNR），和均方根（RMS）延迟扩展的天线阵列支持的所有波束形成方向。在这两条链路中都存在着强视距传播。我们还观察到丰富的多径分量（MPC），由于在空中链路的边缘散射，而只有LOS和地面反射MPC中的其他链接。
2021-09-02 eess.SP
A Simple Method for 5G Positioning and Synchronization without Line-of-Sight
在5G毫米波中，即使在视线路径被阻挡的情况下，也可以实现联合定位和同步。在本技术说明中，我们描述了一种简单的方法来确定用户状态和环境的粗略估计。该方法基于5G毫米波测量的几何一致性，可用作其他更复杂方法的预处理器，以降低其复杂性。在文档的末尾提供了MATLAB源代码的链接。
2018-12-18 eess.SP
FlightMagNav: An Open Dataset and Probabilistic Map Learning and Validation Framework for Outdoor Magnetic Field-Based Positioning
KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）；FOI Swedish Defence Research Agency（瑞典国防研究局）
本文提出FlightMagNav开放数据集，包含无人机搭载量子磁力计采集的磁场测量数据，并配套概率地图学习与验证框架，以支持户外磁场定位研究。
2026-10-08 cs.RO eess.SP
Calibration-Free Induced Magnetic Field Indoor and Outdoor Positioning via Data-Driven Modeling
DFKI Kaiserslautern（德国萨尔布吕肯德语人工智能研究中心）
本文提出了一种无需校准的数据驱动诱导磁场定位方法，通过监督学习实现室内外高精度定位，展示了其在不同环境中的泛化能力和可扩展性。
2026-01-31 eess.SP
Performance Analysis of Indoor mmWave Networks with Ceiling-Mounted Access Points
5G网络中增强型移动宽带用例的目标是为人口密集地区（如城市中心、交通枢纽或会议中心）提供高容量接入。毫米波通信是实现这一目标的首选技术，但由于室外到室内的渗透能力较弱，室外部署还不够，需要专门的室内部署。在本文中，我们研究了安装在天花板上的毫米波接入点的密集部署，定向天线指向下方以照亮地面上的选定点。在这种设置中，信号传播主要受到人体阻塞的限制。因此，我们开发了一个身体堵塞模型，并推导出堵塞概率的表达式。使用开发的表达式和我们的模拟框架，我们评估的影响致密化和身体堵塞的可实现的性能。我们发现，覆盖范围和区域频谱效率曲线表现出非平凡的行为相对于接入点的密度，有一个最佳的波束宽度密度配置，只最大化覆盖范围或区域频谱效率。这种最佳配置的变化取决于身体阻塞的概率，导致网络设计人员必须仔细考虑他们的预期应用和场景。
2020-02-26 cs.IT eess.SP math.IT
Leveraging Location Information for RIS-aided mmWave MIMO Communications
由外部定位系统提供的位置信息，例如，卫星导航可以在可重构智能表面（RIS）辅助毫米波（mmWave）多输入多输出网络的波束对准和信道参数估计过程中用作先验信息。受益于这样的先验信息的可用性，尽管不完美，但是波束对准和信道参数估计过程可以在所有终端处探索较少候选波束的情况下显著加速。我们提出了一种实用的信道参数估计方法，通过原子范数最小化，它优于标准的波束对准方面的均方误差和有效频谱效率相同的训练开销。
2021-03-29 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-aided Positioning Experiments based on mmWave Indoor Channel Measurements
本文通过毫米波室内信道测量实验，首次验证了RIS辅助单基站定位在视距和非视距场景下利用反射路径提升定位性能的可行性。
2023-06-18 eess.SP
Multi-Frequency Multi-Scenario Millimeter Wave MIMO Channel Measurements and Modeling for B5G Wireless Communication Systems
毫米波（mmWave）频带已经被用于第五代（5G）通信系统，并且毫无疑问将继续被部署用于超过5G（B5G）。然而，通过使用相同的信道探测器，在多频带和多场景下，特别是对于室外、多输入多输出（MIMO）和车辆到车辆（V2V）条件，未完全研究底层信道。在本文中，我们在28，32和39 GHz频段使用4*4天线进行多频多场景毫米波MIMO信道测量，用于三种情况，即，人体和车辆阻塞测量、室外路径损耗测量和V2V测量。深入研究了阻塞效应、路径损耗、覆盖范围、非平稳性和空间一致性等信道特性。提出了毫米波MIMO信道的阻塞模型、路径损耗模型和时变信道模型。信道测量和建模结果对于B5G室内热点、室外和车载网络场景中的进一步毫米波通信系统部署具有重要意义。
2020-07-28 eess.SP
A BFF-Based Attention Mechanism for Trajectory Estimation in mmWave MIMO Communications
本文提出一种基于注意力机制的 transformer 网络，利用 mmWave MIMO 室外系统中的 BFF 序列估计无线设备轨迹，并在 28 GHz 光线追踪数据上验证其性能与泛化能力。
2024-01-23 eess.SP
Attacking and Defending Deep-Learning-Based Off-Device Wireless Positioning Systems
本文提出在设备端对基于深度学习的离设备无线定位系统发起标准兼容且最小化服务质量影响的攻击，并在真实蜂窝与无线局域网数据集中验证其有效性，同时探讨相应防御机制及位置隐私保护的局限与影响。
2024-01-15 cs.IT eess.SP math.IT
CSI-Based User Positioning, Channel Charting, and Device Classification with an NVIDIA 5G Testbed
本文发布三个真实世界5G NR上行信道的CSI数据集，用于神经UE定位、信道成图和设备分类，展示了高精度的实验结果。
2025-12-11 cs.IT eess.SP math.IT
Channel modeling for 60 GHz fixed mmWave O2I and O2O uplink with angular misalignment
针对60 GHz固定毫米波上行链路角度失配问题，基于实测O2I、O2O场景数据，提出结合失配角与场景输入的Saleh-Valenzuela模型统计PDP仿真算法，验证了其鲁棒性与良好拟合效果。
2025-03-24 eess.SP
Line-of-Sight Probability for Outdoor-to-Indoor UAV-Assisted Emergency Networks
针对城市应急场景室内人员定位与高带宽通信需求，本文推导了无人机辅助应急网络中视距概率的闭式表达式及覆盖概率，可用于优化无人机部署位置与数量以提升网络性能。
2023-02-27 cs.IT eess.SP math.IT
IRS-Based Integrated Location Sensing and Communication for mmWave SIMO Systems
在本文中，我们建立了一个集成的传感和通信（ISAC）系统的基础上分布式半被动智能反射表面（IRS），它允许位置传感和数据传输同时进行，共享相同的频率和时间资源。设计了基于ISAC的ISAC系统的详细工作流程，包括传输协议、位置检测和波束形成优化。具体地，每个相干块由两个周期组成，具有两个时间块的ISAC周期和纯通信（PC）周期。在ISAC周期的每个时间块期间，同时执行数据传输和用户定位。在第一时间块中估计的用户位置将用于第二时间块中的波束成形设计。在PC时段期间，通过调用在ISAC时段的第二时间块中估计的用户位置来进行波束成形设计，仅进行数据传输。{ \color{black}}仿真结果表明，所提出的位置感知方案可以达到毫米级的定位精度，证明了所提出的基于ISAC的IRS框架的优势。此外，本文提出的两种基于位置估计的波束形成方案与基于理想信道状态信息的基准波束形成方案的性能相当，验证了利用位置感知信息进行波束形成设计的有效性。
2022-08-10 cs.IT eess.SP math.IT
Cramér-Rao Bounds for Holographic Positioning
多天线阵列在无线通信网络以及定位和传感应用中发挥着关键作用。在高载波频率（在毫米波范围内）下使用大型天线阵列推动了波前不再是平面而是球形的传播方式。这允许从接收到的信号推断发送源的位置和取向，而不需要使用位于已知位置的多个锚节点。为了了解大型天线阵列定位的基本限制，本文结合波传播理论与估计理论，并计算Cramér-Rao界（CRB）的基础上的电场的三个笛卡尔分量的源位置的估计，观察到在一个矩形表面区域。该问题被称为全息定位，并通过考虑发射源的辐射角图案来公式化，该辐射角图案通常在标准信号处理模型中被忽略。我们假设源是一个赫兹偶极子，并解决在这两种情况下的全息定位问题，也就是说，有和没有其方向的先验知识。为了简化分析和获得进一步的见解，我们还考虑了偶极子位于垂直于表面中心的直线上的情况。数值和渐近结果给出量化的CRBs，并量化的最终估计精度的各种系统参数的影响。事实证明，实际尺寸的表面可以保证毫米波波段中的厘米级精度。
2022-11-03 cs.IT eess.SP math.IT
Brain-Inspired User Positioning for mmWave Beam Management
University of Thessaly（色萨利大学）；University of Western Macedonia（西马其顿大学）；InnoCube P.C.（InnoCube有限公司）；Democritus University of Thrace（色雷斯德谟克利特大学）
本文提出基于卷积脉冲神经网络的无线架构，实现CSI到用户位置的转换与波束成形，在能效与定位精度间取得权衡。
2026-09-09 eess.SP
Channel and Spectrum Consumption Models for Urban Outdoor-to-Outdoor 28 GHz Wireless
Columbia University（哥伦比亚大学）；Apple Inc.（苹果公司）；Syracuse University（雪城大学）；Duke University（杜克大学）；Qualcomm（高通公司）；Google（谷歌）；Northwestern University（西北大学）；Nokia Bell Labs（诺基亚贝尔实验室）
本文基于28 GHz测量数据，提出信道模型和频谱消耗模型，研究密集城市环境中毫米波通信的路径损耗和波束成形增益损失，为未来部署提供参考。
2026-03-19 eess.SP
Toward cm-Level Accuracy: Carrier Phase Positioning for IIoT in 5G-Advanced NR Networks
高精度定位精度是未来第五代（5G高级）蜂窝网络的关键功能之一，可用于各种商业、关键和消费者用例。5G新无线电（NR）系统依赖于（1）蜂窝时间/基于角度的定位方法来为室内环境提供中等定位精度，其远低于这些未来用例的定位要求，以及（2）用于受卫星覆盖可用性限制的室外部署的高精度卫星载波相位/基于码的定位方法。本文定义了相关的标准机制和算法，以使用基于载波相位的蜂窝测量作为一种潜在的解决方案，在5G先进的NR网络中实现高精度的定位估计精度。所提出的定位技术进行评估，使用高保真系统级模拟室内工厂（INF）的部署方案。数值结果表明，所提出的技术可以显着提高定位精度相比，国家的最先进的NR定位方法。本文的研究结果还表明，载波相位方法不仅提供了一个室内补充室外卫星定位，但也提供了一个室外替代的高精度卫星方法。
2022-07-14 cs.NI cs.SY eess.SP
Millimeter-Wave Position Sensing Using Reconfigurable Intelligent Surfaces: Positioning Error Bound and Phase Shift Configuration
College of Information Science and Engineering, Hohai University（河海大学信息科学与工程学院）；College of Electrical and Power Engineering, Hohai University（河海大学电气与动力工程学院）；School of Information and Communication Engineering, Hainan University（海南大学信息与通信工程学院）
本文研究了利用多个RIS的三维多输入单输出毫米波定位系统，通过引入顺序RIS激活和定向波束成形框架，分析了Fisher信息推导出的定位误差界限，并提出两种优化方法以最小化误差界限。
2026-08-04 eess.SP
A CNN Approach for 5G mmWave Positioning Using Beamformed CSI Measurements
University of Helsinki（赫尔辛基大学）；Tampere University（坦佩雷大学）
人工智能（AI）的出现影响了人类生活的各个方面。人工智能影响的一个具体例子是无线电定位。在本文中，我们首次利用AI的力量，使用由波束成形的信道状态信息（CSI）组成的5G新无线电（NR）指纹来训练卷积神经网络（CNN）。通过观察CSI，可以表征发射机和接收机之间的多径信道，从而提供良好的时空数据源以找到用户设备（UE）的位置。我们从城市地区收集基于光线跟踪的5G NR CSI。在具有已知位置的参考点处收集来自一个基站（BS）的信号的CSI数据以训练CNN。我们通过测试来评估我们的工作：a）训练网络在相同参考点上估计新测量的位置的鲁棒性，以及b）当UE在参考点以外的点上时基于CNN的位置估计的准确性。结果证明，我们针对特定城市环境训练的网络可以以0.98 m的最小平均误差估计UE位置。
2022-04-30 cs.AI cs.LG eess.SP
Impact of Frequency on Diffraction-Aided Wireless Positioning
该研究针对室内公共安全场景下非视距环境定位不准的问题，提出分离衍射多径分量的方法，结合室外无人机发射机与室内接收机构建定位系统，经多频段评估验证了衍射辅助定位在下一代无线网络中的可行性。
2025-09-04 eess.SP
Adding Indoor Capacity Without Fiber Backhaul: A mmWave Bridge Prototype
今天，很大一部分移动数据流量是在建筑物的屏蔽墙后面或火车的法拉第笼中消耗的。这使得来自室外小区站点的蜂窝网络覆盖变得困难。室内小型小区和沿着训练轨道的分布式天线通常被认为是一种解决方案，但是成本和对光纤回程的需求通常是令人望而却步的。为了缓解这个问题，我们描述了一种带外中继器，其将来自安装在小区塔处的小小区的6GHz以下小区信号转换为毫米波频率，以用于到建筑物或分布式天线站点的前传，其中信号被下变频到原始频率并且例如在建筑物内部发射。此概念不需要光纤部署，为已使用的设备提供向后兼容性，并在卸载室外网络的同时获得额外的室内容量。的架构和硬件原型实现进行了描述，并测量报告，以证明商业基础设施和移动终端的功能和兼容性。
2021-05-14 cs.NI eess.SP
Adaptive Beamforming Design for mmWave RIS-Aided Joint Localization and Communication
已经提出了可重构智能表面（RIS）的概念来改变电磁波的传播，例如，反射、衍射和折射。为了实现这一目标，需要优化离散RIS单元的相位值。在本文中，我们认为，RI辅助毫米波（毫米波）多输入多输出（MIMO）系统的精确定位和高数据速率传输。我们提出了一种自适应移相器设计的基础上分层码本和反馈的移动台（MS）。该方案的优点在于RIS不需要部署任何有源传感器和基带处理单元。在移相器的更新过程期间，MS处的组合向量也被顺序地细化。仿真结果表明，所提出的算法的性能改善的随机设计方案，在定位精度和数据速率。此外，性能收敛到穷举搜索方案，即使在低信号噪声比制度。
2019-11-07 eess.SP
Movable Superdirective Pairs: A Phase Shifter-Free Approach to mmWave Communications
本文提出可移动超方向性天线对（MSP）方法，通过优化天线对的旋转角度和位置，在无移相器条件下最大化毫米波多径信号的接收信噪比，并设计交替优化与梯度投影算法求解非凸问题，仿真表明其性能优于固定位置阵列且硬件成本更低。
2024-12-31 cs.IT eess.SP math.IT
Map-Assisted Constellation Design for mmWave WDM with OAM in Short-Range LOS Environment
我们考虑一个系统，集成定位和单用户毫米波（mmWave）通信，其中通信部分采用波分复用（WDM）和轨道角动量（OAM）。研究了在短距离视距环境下，具有稳定通信链路的多维星座设计问题。我们提出了一个地图辅助的方法来量化的系统参数的基础上的位置和减少实时计算开销。我们探讨了在地图中使用一些模式的可能性，并调查其性能损失。我们首先研究了OAM波束的特性，发现任意两个子信道之间的链路增益比在某些位置保持不变。然后，我们证明了一个固定的星座可以采用的位置，其中的链路增益矩阵是足够接近的比例。此外，我们证明了系统可以采用一个固定的功率矢量，以产生一个多维星座，如果固定的功率矢量和最佳的功率矢量之间的差异很小。最后，我们指出，星座设计的所有接收机的位置可以表示为几个星座集。
2022-10-12 cs.IT eess.SP math.IT
Denoising Rather Than Gap Filling: Missing-Data Handling in Sparse Outdoor BLE Positioning
Graduate School of System Informatics, Kobe University（神户大学系统信息学研究科）
针对室外稀疏BLE定位中的缺失数据，本文通过十天的牛群追踪实验证明填补空缺比保持时长更重要，且去噪优于重建，平滑强度存在最优值，离线方法增益有限。
2026-10-16 eess.SP
