Joint Channel Estimation and Localization in Pinching-Antenna OFDM Systems: The Blessing of Multipath
School of Information Science and Technology, Southwest Jiaotong University(西南交通大学);School of Engineering and Mathematical Sciences, La Trobe University(乐卓博大学)
本文提出了一种混合推理框架,用于在夹紧天线OFDM系统中实现多径环境下的联合信道估计与定位,通过期望传播和正交匹配追踪等方法提高估计精度,同时降低硬件复杂度。
2025-12-10 eess.SP
Modeling power angle spectrum and antenna pattern directions in multipath propagation environment
针对现有传播模型未考虑天线方向图影响的问题,本文提出多径传播环境下的功率角谱与天线方向图方向建模方法,对波束成形、大规模MIMO等新兴通信技术的传播建模具有重要意义。
2018-03-26 cs.IT eess.SP math.IT
Stochastic Multipath Model for the In-Room Radio Channel based on Room Electromagnetics
我们提出了一个随机多径模型的情况下,发射机和接收机,都与定向天线,位于同一个矩形房间的接收信号。已知这种情况产生具有延迟中的逐渐镜面反射到漫射过渡的信道脉冲响应。镜像源理论预测到达率是延迟的二次方,与房间体积成反比,与天线波束覆盖分数的乘积成正比。我们近似的镜像源的位置由一个齐次的空间泊松点过程和它们的增益作为复随机变量具有相同的二阶矩。在所得到的模型中的多径延迟形成非齐次泊松点过程,其使得能够导出特征泛函、功率/峰度延迟谱和以封闭形式的到达延迟的顺序统计量的分布。我们发现,所提出的模型匹配镜像源模型的功率延迟谱,峰度延迟谱,顺序统计量,平均延迟和均方根延迟扩展的预测。在Saleh-Valenzuela模型中假设的恒定速率模型无法再现相同的效果。
2018-09-11 eess.SP
Dual-Orthogonality Waveforms for Integrated Communication and Imaging in Dynamic Multipath Channels
Politecnico di Milano(米兰理工大学);Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学)
本文针对动态多径信道下ISAC的正交性破坏问题,提出一种多径感知解码框架,实现了与OFDM、MIMO-OTFS相当的通信性能,同时提升了传感成像,验证了60 GHz下的多流通信与精准测距。
2026-08-25 eess.SP
Machine-Learning-Based Classification of GPS Signal Reception Conditions Using a Dual-Polarized Antenna in Urban Areas
Yonsei University(延世大学)
针对城市GPS多径干扰导致定位不可靠的问题,提出基于双极化天线和决策树的信号接收条件分类方法,仅用3个特征(含1个双极化专属特征)实现三类条件分类,跨地点测试准确率64.47%,略优于双单极化方案且结构更紧凑。
2023-05-06 cs.LG eess.SP
Localization Efficiency in Massive MIMO Systems
在下一代无线系统中,Massive MIMO为定位提供了高角度分辨率。由于大量的天线,用户终端(UT)的到达角(AoA)可以被高精度地估计。根据密集多径分量(DMC)信道模型,UT周围的局部散射可以为基站(BS)的每个天线产生不同的多径信号。当考虑多径信号的贡献时,我们得到了多用户情况下Cramer-Rao下界(CRLB)的确定性形式。我们这样做时,多径信号是独立同分布(i.i. d)与任意分布。然后,我们重新定义了一个多用户场景的定位效率函数,并在数值上优化它相对于(w.r. t)的天线数量。我们证明,当只有一个子集的可用天线被使用,CRLB可以被最小化的w.r. t哪一组天线被使用。然后,提出了一种最小化CRLB的天线选择策略。作为一个基准,我们提出的天线选择方案的多信号分类(MUSIC)算法,并研究其效率。数值结果验证了我们的分析的准确性,并显示出显着提高效率时,所提出的天线选择策略。
2021-03-09 cs.IT eess.SP math.IT
A comparison of MIMO antenna efficiency measurements performed in Anechoic Chamber and Reverberation Chamber
多输入多输出(MIMO)天线由于其在多径环境下的性能增强能力,将在第五代(5G)无线移动通信系统的发展中发挥关键作用。天线辐射效率是MIMO天线系统的一个重要参数。在本文中,我们提出了一个比较MIMO天线效率的测量在电波暗室(AC)和混响室(RC)在英国国家物理实验室。两个商业可用的定向双极化全LTE频带MIMO天线在AC和RC中在1GHz和3GHz之间进行测量。
2018-09-19 eess.SP
Spatial Scattering Modulation with Multipath Component Aggregation Based on Antenna Arrays
本文提出MCA-SSM机制,通过MCA矩阵将多波束对准最强多径分量,克服传统SSM仅对准单一多径的限制,解析推导并优化了ABEP上界,显著提升了系统的误码性能。
2023-04-05 cs.IT eess.SP math.IT
In-Situ Calibration of Antenna Arrays for Positioning With 5G Networks
由于蜂窝通信信号的普遍存在,使用第五代(5G)信号的定位已经成为全球导航卫星系统拒绝地区的一种有前途的解决方案。不幸的是,尽管5G远程无线电单元(RRU)中广泛采用的天线阵列促进了对到达波达方向(DOA)的测量,但是基于DOA的定位性能由于阵列误差而严重降级。本文提出了一种现场校准框架,其中用户终端在实际操作环境中的几个已知位置发送5G参考信号,并且可访问的RRU从这些参考信号估计其阵列误差。此外,由于部署用于室内覆盖的6 GHz以下小小区RRU通常具有小孔径天线阵列,而5G信号具有丰富的带宽资源,因此这项工作基于最大似然准则通过超分辨率延迟估计来分离多径分量。这与现有的在空间域中解决多路径的原位校准工作有很大不同。通过数值仿真验证了该方法的优越性。然后,我们通过商用5G设备的现场测试证明,使用所提出的方法通过原位校准可以实现1- $σ$ DOA估计误差减少46.7%。
2023-03-08 eess.SP
Millimeter-Wave Dual-Polarized Omnidirectional Reference Antennas for Total Array Gain Evaluation
Aalto University-School of Electrical Engineering(阿尔托大学电气工程学院);Beijing Jiaotong University(北京交通大学)
介绍用于多径环境下手机天线阵列性能比较的毫米波双极化参考天线模块,其极化场带宽宽、增益变化小,集成时互耦可控,测量表明实现了低增益变化且两极化增益相近。
2026-07-14 eess.SP
Exploiting Movable Antennas for Multi-Target Wireless Sensing System in Multipath Environments
College of Information Science and Electronic Engineering, Zhejiang University(浙江大学信息与电子工程学院);the Shenzhen Future Network of Intelligence Institute (FNii-Shenzhen)(深圳未来网络智能研究所);the Guangdong Provincial Key Laboratory of Future Networks of Intelligence(广东省未来网络智能重点实验室)
研究多径环境中可移动天线无线传感系统的多目标检测问题,通过开发交叉稀疏马尔可夫混合先验推导目标位置后验概率,提出二维模糊函数分析角域传感性能,优化MA位置,算法低复杂度且性能与现有方法相当。
2026-07-28 cs.IT eess.SP math.IT
Extended FastSLAM Using Cellular Multipath Component Delays and Angular Information
本文提出利用LTE下行信号的多径时延与到达角,通过扩展FastSLAM联合估计车辆、基站和虚拟发射机位置,在530米行驶距离内将水平定位误差从15米降至6米以内。
2023-04-19 eess.SP
Low-complexity and Low-overhead Receiver for OTFS via Large-scale Antenna Array
正交时频空间(OTFS)是专用于高速移动性场景的调制技术。然而,其传输涉及感兴趣的符号和多径衰落信道的二维卷积,并且它使均衡复杂化。除了高复杂度的问题,现有的导频模式来估计未知的信道准确地需要大量的开销,以避免导频被污染,这是频谱效率低下。在本文中,我们提出了一种接收机的方法,通过婚姻的OTFS和一个大规模的天线阵列,它允许低复杂度的检测和低开销的导频图案设计。首先,从多径衰落信道的每个路径的接收信号被识别的高分辨率接收波束形成器由一个大规模的天线阵列促进。然后,在延迟多普勒域中从每个角度识别的信号减少到平坦衰落信号,其可以使用由我们的导频图案估计的信道信息来简单地均衡。进一步给出了信道衰落的估计以及时延和多普勒的旋转。利用这些估计,可以恢复感兴趣的符号,然后,将来自所有到达角度的信号组合为不同的分集版本。此外,我们的试点模式仅占现有试点模式的25%左右,确保了对试点污染的同样保护。最后,数值结果进一步验证了所提出的接收机方法的效率,可靠性和低复杂度。
2020-05-16 eess.SP
Multipath-based SLAM for Non-Ideal Reflective Surfaces Exploiting Multiple-Measurement Data Association
本文提出一种基于贝叶斯粒子的和积算法(SPA)和新型统计测量模型的多径SLAM方法,通过在似然函数中引入色散参数,有效解决了非理想反射面导致的单个虚拟锚点关联多个多径测量的问题,数值仿真验证了其稳健性。
2024-01-11 eess.SP
Convolutional Neural Network for Multipath Detection in GNSS Receivers
全球导航卫星系统(GNSS)信号会受到不同类型事件的影响,导致定位出现重大误差。这项工作探讨了机器学习(ML)方法的异常检测应用于GNSS接收机信号的应用。更具体地说,我们的研究集中在多径污染,使用相关器输出信号的样本。GPS L1 C/A信号数据直接来自相关器输出。为了从这些数据中提取重要的特征和模式,我们使用深度卷积神经网络(CNN),该网络已被证明在图像分析中特别有效。为了利用CNN,相关器输出信号被映射为2D输入图像并被馈送到神经网络的卷积层。网络自动从输入样本中提取相关特征并进行多径检测。我们使用合成信号训练CNN。为了相对于GNSS相关器复杂度优化模型架构,根据相关器输出点的数量来完成对CNN性能的评估。
2019-11-06 eess.SP stat.ML
On the impact of the antenna radiation patterns in passive radio sensing
该研究针对无源无线电感知场景,改进基于衍射的电磁模型以适配智能天线的非均匀角度滤波特性,并通过实验量化了衍射与多径分量对感知精度的影响,为相关场景的天线选型与模型优化提供参考。
2024-05-15 cs.SY eess.SP eess.SY
Ergodic capacity evaluation of wireless THz fiber extenders
本文的重点是提供量化的结果,随机天线错位,多径衰落和硬件缺陷的太赫兹(THz)无线光纤扩展器的综合影响的评估。在这一行中,我们提出了适当的信号模型,可适应不同的技术和环境参数。特别是,它考虑到天线增益,中心频率,传输范围,环境条件,即温度,湿度和压力,发射机和接收机天线之间的空间抖动,这导致天线不对准,硬件缺陷的强度,以及无线信道的随机行为。基于此模型,我们评估天线错位和多径衰落的联合影响,通过提供信道遍历容量的蒙特卡罗模拟结果。
2019-10-04 cs.IT eess.SP math.IT
Angle estimation using mmWave RSS measurements with enhanced multipath information
针对室内定位,提出仅基于RSS联合估计AoA和AoD的算法,利用码本波束和多天线增强多径信息,克服视距限制,并经实验和射线追踪验证。
2024-03-14 eess.SP
Tracking Sparse mmWave Channel under Time Varying Multipath Scatterers
由于在毫米波(mmWave)频率处的严重信号衰减,在基站和用户设备处都需要大型天线阵列以实现必要的波束成形增益并补偿信号功率损耗。初始接入和波束成形算法通常是假设毫米波信道的稀疏性而设计的,这是由非常少的显著多径集群引起的,并且考虑到终端和散射体的固定位置。已经提出了信道跟踪算法来考虑由于用户移动性而引起的信道变化。现有的工作没有考虑散射体的移动性,这增加了新的挑战和机会到信道跟踪问题。在这项工作中,我们考虑了一个更现实的假设移动散射和信道跟踪算法的影响。我们提出了一种新的信道跟踪算法,该算法考虑到集群演化的动态性,并自适应地跟踪信道参数,以减少训练开销。我们还提出了一个简单的实现非周期性跟踪,以适应跟踪不同的信道变化。我们分析了所提出的跟踪算法在高度动态信道下的性能,并将其与现有的信道跟踪算法在跟踪精度,可达速率和所需的训练开销方面进行比较,当使用非周期性和周期性跟踪时。
2018-12-03 eess.SP
Joint Precoder and Combiner Design for MMSE Distributed Beamforming with Per-Antenna Power Constraints
我们考虑最小均方误差(MMSE)的联合预编码器和组合器的设计单和多载波分布式波束形成系统的非均匀每个天线的发射功率约束。我们表明,类似的最大增益问题,迭代高斯-赛德尔算法可用于最小化MSE交替优化发射机和接收机系数。在单载波系统中,通过对有效MISO信道的简单投影来获得最佳发射系数。在多载波的情况下,与总和MSE的目标,高斯-赛德尔的方法是再次适用,但必须通过解决二次约束的二次问题,我们应用一个双梯度算法的发射系数。一个数值例子表明,改善了0.7 dB的载波信噪比(SNR)相对于投影特征向量方法的多载波DBF系统与瑞利衰落多径信道。
2019-05-02 eess.SP
Point-to-Point MIMO Channel Estimation by Exploiting Array Geometry and Clustered Multipath Propagation
针对大规模MIMO信道估计中空间相关矩阵维度爆炸的问题,提出无需已知空间相关矩阵的RS-LS及感知簇RS-LS估计器,利用阵列几何和簇化多径特性降维,提升信道估计性能。
2024-10-09 cs.IT eess.SP math.IT
Omni-directional Pathloss Measurement Based on Virtual Antenna Array with Directional Antennas
全向路径损耗是指在链路端使用全向天线时的路径损耗,对于系统设计和评估至关重要。在毫米波及更高频段,由于信号衰减严重,高增益定向天线被广泛用于信道测量。用于全向路径损耗估计的常规方法基于定向扫描探测(DSS)系统,即,放置在旋转器中心的单个定向天线从不同旋转角度捕获信号。全向路径损耗是通过对高于噪声水平的所有功率求和或仅对检测到的传播路径的功率求和来获得的。然而,这两种方法都存在定向天线提供的相对宽的主波束和高旁瓣的问题。在这封信中,基于定向天线的虚拟天线阵列(VAA)系统实现的全向路径损耗估计。VAA方案使用与DSS相同的测量系统,但它提供高角度分辨率(即窄主波束)和低旁瓣,这对于在功率角延迟分布(PADP)中实现精确的多径检测并从而获得精确的全向路径损耗是必不可少的。在28-30 GHz的室内走廊中设计并进行了测量活动,以验证所提出的方法的有效性。
2022-08-07 eess.SP
FAS-ARIS: Turning Multipath Challenges Into Localization Opportunities
提出FAS-ARIS框架,通过结合流体天线系统与主动可重构智能表面,利用多径效应并设计多阶段估计算法,在无需辅助信息下实现了稳健的3D用户设备定位。
2025-09-15 eess.SP
28 GHz mmWave Channel Measurements: A Comparison of Horn and Phased Array Antennas and Coverage Enhancement Using Passive and Active Repeaters
传播信道特性在6 GHz以下和毫米波(mmWave)频带中是显著不同的。典型的毫米波链路经历比传统的sub-6 GHz链路大一个数量级的路径损耗,并且更容易受到阻塞的影响。因此,需要使用高效的信道探测器进行广泛的测量活动,以全面了解毫米波传播信道特性。此外,应寻求解决方案来克服与毫米波频带相关联的中断问题,并实现可接受的通信性能。在本文中,我们的28 GHz通道的声音,可以使用喇叭天线以及相控阵天线。然后,在它们从一个方向切换到另一个方向的速度和提取的多径分量(MPC)属性(诸如路径增益)方面比较两种天线类型。然后,我们建议使用无源反射器和有源中继器,通过提高接收信号强度来增强覆盖范围。特别介绍了回波反射器和TURBO转发器,并给出了使用它们的测量结果。
2020-02-01 eess.SP
Autoregressive Attention Neural Networks for Non-Line-of-Sight User Tracking with Dynamic Metasurface Antennas
National and Kapodistrian University of Athens(雅典国立卡波季斯特里安大学);North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学)
本文提出一种两阶段机器学习方法,利用基于注意力机制的神经网络和可学习自回归模型,结合动态超表面天线接收架构,在非视距多径环境中实现高精度用户跟踪并减少导频开销。
2023-10-30 cs.LG eess.SP
Joint Estimation of Multipath Angles and Delays for Millimeter-Wave Cylindrical Arrays with Hybrid Front-ends
宽带毫米波(mmWave)大规模混合阵列由于波束倾斜和射频(RF)链比天线少得多,精确的信道参数估计是一个挑战。针对宽带毫米波全连接混合均匀圆柱阵,提出了一种新的时延和角度联合估计方法。我们首先设计了一种新的混合波束形成器,利用贝塞尔函数的收敛性在水平面上降低接收信号的维数,并通过预选减少垂直方向上的有效波束。基于子空间的角度和延迟估计所需的接收信号的重要递归关系被保留,即使RF链比天线少得多。然后,线性插值广义重构的混合波束形成器的接收信号,使信号可以在整个频带上相干合并,以抑制波束斜视。因此,有效的基于子空间的算法可以被开发来估计多径分量的角度和延迟。在存在不可忽略的噪声的情况下,通过提出扰动操作,估计的延迟和角度进一步匹配并正确地与不同的路径相关联。仿真结果表明,该方法能够以比现有方法低得多的计算复杂性逼近估计的Cramér-Rao下界.
2021-02-22 cs.IT eess.SP math.IT
Detection of sUAS in Urban Environments using Multi-Antenna Micro-Doppler Radar
University of Moratuwa(莫拉图瓦大学);Florida International University(佛罗里达国际大学);Arcane AI and Wireless LLC
研究城市环境中sUAS检测难题,提出基于连续波多输入多输出雷达和深度学习模型的方法,利用旋翼叶片微多普勒特征的谱相关密度作输入,实验证实在无直接视距条件下检测准确率达86.11% ,可行且有效。
2026-07-14 eess.SP
Impact of Receiver Antenna Polarization and Resource Scheduler on the Downlink Performance of High Velocity Users in 5G Millimeter Wave Small Cell Technology
本文针对5G毫米波小蜂窝中0–120 km/h高速用户,基于闭环空间复用评估接收机天线极化与基站调度器对下行性能的影响,发现合理选择极化可配合调度器维持更优性能,且线极化优于圆极化。
2021-09-11 eess.SP
Detection of Ghost Targets for Automotive Radar in the Presence of Multipath
针对汽车雷达多径导致虚假目标的问题,提出基于广义似然比检验的检测方法,结合带LM优化的稀疏压缩感知估计角度,经性能分析验证了方案有效性。
2024-07-15 eess.SP
Visualizing Wireless Propagation and Polarization in Augmented Reality with ESPARGOS
University of Stuttgart(斯图加特大学)
该研究提出基于ESPARGOS天线阵列的增强现实可视化系统,可将WiFi信道测量结果转换为实时相机叠加层,直观呈现无线多径传播、波束成形与极化,用于科学传播、教学及实验调试。
2026-08-27 eess.SP
142 GHz Multipath Propagation Measurements and Path Loss Channel Modeling in Factory Buildings
本文介绍了在四个具有不同布局和设施的工厂中进行的142 GHz的亚太赫兹(THz)无线电传播测量,以探索6 G及更高智能工厂的亚太赫兹无线信道。在这里,我们研究的空间和时间信道响应在82发射机-接收机(TX-RX)的位置在纽约市地区的四个工厂,从5米到85米的距离在视线(LOS)和非LOS(NLOS)的环境。测量使用基于滑动相关的信道探测器进行,具有1 GHz RF带宽,具有可操纵的定向喇叭天线,在TX和RX处具有27 dBi增益和8 \degree半功率波束宽度,使用垂直和水平天线极化,产生超过75,000个定向功率延迟分布。在1.5 m(高)仿真手持设备和0.5 m(低)仿真自动导引车(AGV)的两个RX高度的通道测量进行了各种杂波密度的自动化工业场景。结果产生了142 GHz室内工厂(INF)环境的第一个路径损耗模型,并显示与LOS和NLOS位置的高RX高度相比,低RX高度分别经历了10.7 dB和6.0 dB的平均路径损耗增加。此外,在信道增强测量中利用平坦且可旋转的金属板作为无源反射表面(PRS)来探索亚THz传播信道上的潜在功率增益,与不存在PRS时相比,全向信道增益的范围从0.5到22 dB的改善,平均为6.5 dB。
2023-02-23 cs.IT eess.SP math.IT
Performance of Angle of Arrival Detection Using MUSIC Algorithm in Inter-Satellite Link
卫星的姿态并非总是静止的,有时会发生随机运动,当卫星因翻滚效应而中断时,其天线指向很难实现与其他卫星的视线通信。为了确定星间链路中卫星天线的合适方位,分析了MUSIC算法对相连卫星信号源的波达方向(DoA)估计性能。它不同于光学测量、磁场测量、惯性测量和全球定位系统(GPS)姿态确定。该方法的特点是从连接的卫星上获取信号源,然后由主卫星对信息进行处理,得到连接卫星的天线方向。模拟仅在方位角方向上运行。仿真结果表明,MUSIC算法的处理时间比卫星在830 km轨道上的运动时间快,周期为101 min。当使用50个单元的阵列天线以0.5个波长的间隔时,当使用MUSIC算法时,可以在0.98秒的处理时间内检测到总共20个到达角(AoA)。
2018-07-13 eess.SP
Geometry-Based Phase and Time Synchronization for Multi-Antenna Channel Measurements
收发器链的同步是实际实现大规模多输入多输出,尤其是分布式大规模多输入多输出的主要挑战。虽然频率同步相对容易实现,但是估计各个收发器的载波相位和采样时间偏移是具有挑战性的。然而,在相位和时间偏移在某个持续时间上恒定并且已知若干发射和接收天线的位置的假设下,即使在具有多径传播分量的散射环境中也可以估计和补偿这些偏移。由此产生的相位和时间校准是将经典天线阵列处理方法应用于大规模多输入多输出阵列以及在仿真和部署之间或从一个无线电环境转移到另一个无线电环境的机器学习模型的先决条件。提出了相位和时间偏移估计的算法,并对空中同步信道探测器产生的大数据集进行了几项研究。
2022-12-22 cs.IT eess.SP math.IT
Urban Outdoor Measurement Study of Phased Antenna Array Impact on Millimeter-Wave Link Opportunities and Beam Misalignment
利用多天线技术实现稳健的波束控制以克服阻塞和波束失准的影响,是在毫米波(mm波)网络中提供无缝多Gbps连接的关键。在本文中,我们提出了第一个大规模的户外毫米波测量研究,使用相控天线阵列在一个典型的欧洲城镇。我们系统地收集细粒度的3D到达角(AoA)和离开角(AoD)数据,总计超过50,000个接收信号强度测量值。我们研究的影响相控天线阵列的链接的机会,可实现的数据速率和鲁棒性的数量在小规模的流动性,并比较这对参考喇叭天线测量。我们的研究结果表明,每个接收机位置的2- 4个链接的机会有限,表明毫米波多径丰富的欧洲城镇是令人惊讶的类似于密集的城市大都市。相控天线阵列的结果表明,估计的数据速率的显着损失发生波束失准的顺序的半功率波束宽度,具有显着的和不规则的变化较大的失准。相比之下,喇叭天线的损耗随着未对准而单调增加。我们的结果强烈表明,在敏捷波束控制算法的设计中必须明确考虑非理想相控天线阵列的影响。
2020-01-10 cs.NI eess.SP
The Interference Channel Revisited: Aligning Interference by Adjusting Receive Antenna Separation
它示出,配备有两个天线的接收器可以空任意大量的空间方向到任何所需的精度,同时保持无干扰的信号-噪声比,通过明智地调整天线元件之间的距离。主要的理论结果建立在遍历理论的基础上。该方案在中等信噪比系统中的实用性证明了一种情况下,每个发射机配备有一个单一的天线,每个接收机有两个接收链,天线元件之间的所需间距是通过选择合适的天线从一个大的线性天线阵列。我们进一步扩展所提出的方案表明,干扰也可以消除镜面多径信道以及多输入多输出干扰信道,其中一个额外的接收器足以将所有的干扰器对齐到一个一维子空间。为了证明该方案的性能,我们表现出显着的增益干扰信道与四个以及六个用户,在低到中等的信噪比(0-20 dB)。所提出的技术的鲁棒性小信道估计误差进行了探讨。
2019-05-30 cs.IT eess.SP math.IT
Polarization-aware Reconfigurable Antenna Aided Wireless Communications
National Key Laboratory of Wireless Communications, University of Electronic Science and Technology of China(电子科技大学无线通信国家重点实验室);Institute for Fundamental and Frontier Sciences, University of Electronic Science and Technology of China(电子科技大学前沿交叉研究院);Department of Electrical and Electronic Engineering, Nanyang Technological University(南洋理工大学电气与电子工程学院)
本文提出了一种支持3D旋转和极化重构的可重构天线,通过联合空间-极化设计提升无线通信性能,实现更低的发射功率。
2026-03-01 eess.SP
Direction Finding for Software Defined Radios with Switched Uniform Circular Arrays
针对相干多通道接收机成本高、复杂性大的问题,本研究提出基于双通道SDR和八元切换UCA的低成本DoA估计系统,结合增强型MUSIC算法与空间平滑,实现2.4 GHz CW信号的准确测向,在实际环境中稳健可靠。
2025-02-12 eess.SP
Polarization Aware Movable Antenna
针对可移动天线研究忽视极化效应的问题,提出PAMA框架与基于电磁理论的极化感知信道模型,通过优化极化匹配提升效率、可靠性与吞吐量,并将应用扩展至单LOS路径的mmWave场景。
2025-07-24 cs.IT eess.SP math.IT
UAV Aided Search and Rescue Operation Using Reinforcement Learning
由于部署灵活性的增强和制造成本的降低,预计未来几年对无人机(UAV)的需求将飙升。在本文中,我们探讨了无人机辅助搜索和救援~(SAR)在室内环境中,GPS信号可能是不可靠的操作。我们考虑SAR场景,其中无人机试图通过感测受害者拥有的智能设备发出的RF信号来定位被困在室内环境中的受害者。为了尽可能快地定位受害者,我们利用强化学习(RL)的工具。无人机上的接收信号强度(RSS)取决于与源的距离、室内阴影和衰落参数以及安装在无人机上的接收机的天线辐射方向图。为了使我们的分析更加真实,我们使用商业射线跟踪软件模拟了两个不同尺寸的室内场景。然后,在每个可能的离散UAV位置处提取相应的RSS值,并在Q学习框架中使用。与利用GPS坐标的传统基于位置的导航方法不同,我们的方法使用RSS来定义RL算法的状态和奖励。我们比较所提出的方法,其中使用定向和全向天线的性能。结果表明,使用定向天线提供更快的收敛速度比全向天线。
2020-02-19 cs.SY eess.SP eess.SY
WiRainbow: Single-Antenna Direction-Aware Wi-Fi Sensing via Dispersion Effect
SAMOVAR, Telecom SudParis, Institut Polytechnique de Paris(SAMOVAR,巴黎电信学院,巴黎理工学院);Shenzhen University of Information Technology(深圳职业技术大学);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);Beihang University(北京航空航天大学);Institute of Software, Chinese Academy of Sciences(中国科学院软件研究所);Peking University(北京大学)
WiRainbow通过利用频率扫描天线的色散效应,实现单天线Wi-Fi感知方向感知,提高了传感覆盖范围和鲁棒性。
2025-11-14 cs.IT eess.SP math.IT
GNSS Jammer Direction Finding in Dynamic Scenarios Using an Inertial-based Multi-Antenna System
1 Fraunhofer Institute for Integrated Circuits IIS, 90411 Nürnberg, Germany;2 Diehl Defence GmbH \& Co. KG, 90552 Röthenbach an der Pegnitz, Germany
本文提出利用惯性多天线系统在动态场景中实现GNSS干扰源定位,通过融合IQ数据、FFT频谱图和22个AoA特征提升定位精度。
2025-11-23 cs.AI 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
Fast Antenna and Beam Switching Method for mmWave Handsets with Hand Blockage
许多运营商一直看好毫米波(mmWave)通信在第五代(5G)移动宽带中的作用,因为它能够提供极高的数据速度和容量。然而,毫米波带来了与显著高的路径损耗和对阻塞的敏感性相关的挑战。特别地,当毫米波通信被应用于移动终端设备时,由于猖獗的手阻塞,通信可能频繁中断。尽管许多手机公司建议在手机上的不同位置配置多组天线模块来规避这个问题,但是通过同时打开多组天线模块来识别最佳天线模块和波束对会导致过度功耗和设备成本的问题。在这项研究中,提出了一种快速的天线和波束切换方法,称为快速ABS。在该方法中,仅一个天线模块用于接收以预测其他天线模块的最佳波束。因此,可以快速地选择未屏蔽的天线模块及其对应的波束对进行切换,以避免由于手阻塞而导致的通信质量差或断开的问题。深入的分析和广泛的模拟,其中包括推导相关的Cramér-Rao下限,表明快速ABS的性能接近的oracle解决方案,可以即时识别其他天线模块的最佳波束,即使在复杂的多径场景。此外,Fast-ABS在软件定义无线电上实现,并集成到5G新无线电物理层中。空中实验表明,Fast-ABS可以实现高效和无缝连接,尽管手阻塞。
2021-03-15 cs.IT eess.SP math.IT
GNSS Jammer and Spoofer Mitigation via Multi-Antenna Processing
提出SCHIEBER多天线处理方法,联合利用自适应空间滤波与DoA-伪距一致性检验,在未知接收机位置和攻击类型情况下抑制GNSS干扰并识别欺骗。
2025-07-24 cs.IT eess.SP math.IT
Correction of Channel Sounding Clock Drift and Antenna Rotation Effects for mmWave Angular Profile Measurements
毫米波(mmWave)频带将用于第五代通信系统以支持高数据速率。为了正确表征毫米波传播信道,必须测量信道的功率角延迟分布(PADP),其包括多径分量(MPC)的离开角(AoD)和到达角(AoA)。在本文中,我们首先详细描述了我们的28 GHz的通道发声器定向喇叭天线放置在旋转平衡环。然后,对于这个特定的发声器类别,我们描述并解决了从测量中提取MPC时的以下两个问题:1)对于发射机(TX)和接收机(RX)之间的远距离信道测量,不可能使用单个时钟(SICL)为TX和RX生成触发信号。这需要使用单独的时钟(SECL),这在时钟之间引入随机定时漂移。2)由于天线的位置在扫描过程中发生变化,因此同一MPC在每次测量时行进的总距离都不同。这两个错误一起导致丢失一些MPC和检测到实际上不存在的MPC。我们提出了一种算法来纠正时钟漂移和误差的MPC延迟由于旋转的天线。我们比较MPC从SICL测量和校正SECL测量使用匈牙利算法为基础的MPC匹配方法。我们发现,匹配的MPC的百分比从28.36%增加到74.13%后的校正过程。
2019-07-29 cs.SY eess.SP eess.SY
A GPS spoofing detection and classification correlator-based technique using the LASSO
提出了一种适用于单天线接收机的全球导航卫星系统(GNSS)欺骗检测和分类技术。我们制定了一个优化问题,在基带相关器域使用最小绝对收缩和选择算子(LASSO)。我们对接收信号的相关器抽头输出进行建模,以形成三角形函数的字典,并利用稀疏信号处理从所述字典中选择移位的匹配三角形的分解。该最小化问题的最优解通过观察稀疏向量输出中的两个不同码相位值(真实的和欺骗的)的分解来辨别潜在欺骗攻击峰值的存在。我们使用阈值来减少误报。此外,我们提出了一个变化的最小化问题,通过提高字典的更高分辨率的移位三角形。所提出的技术可以实现为一个先进的精细采集监控工具,以帮助在跟踪环欺骗缓解。在我们的实验中,我们能够区分真实的和假冒的峰值从合成数据模拟和真实的数据集,即,得克萨斯州欺骗测试电池(TEXBAT)。所提出的方法实现了0.3%的检测错误率(DER)的spokesman攻击在标称信噪比(SNR)的条件下,一个真实的spokesman功率为3 dB。
2020-04-29 cs.SY eess.SP eess.SY
Exploiting Multiple Polarizations in Extra Large Holographic MIMO
本研究通过全息近似方法,分析了在视距和近场条件下使用多正交分集的超大MIMO阵列的渐近信道与可达速率,发现存在使频谱效率最大化的天线表面最优尺寸。
2024-10-11 cs.IT eess.SP math.IT