单比特大规模MIMO系统的非相干分布源角度参数估计方法

作     者：刘亚鹏 高洪元 张志伟 马静雅 LIU Yapeng;GAO Hongyuan;ZHANG Zhiwei;MA Jingya

作者机构：哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.62372131) 黑龙江省自然科学基金资助项目(No.LH2020F017) 

出 版 物：《通信学报》 (Journal on Communications)

年 卷 期：2025年第46卷第1期

页      码：1-12页

摘      要：针对大规模MIMO系统存在的高成本、高功耗问题以及在多径密集场景中基于点目标模型的波达方向估计方法性能恶化的难题,提出一种单比特大规模MIMO系统的非相干分布源角度参数估计方法。首先,利用反正弦定律恢复归一化无量化协方差矩阵;其次,构建核范数最小化目标函数以恢复低秩的空间谱矩阵,从而实现二维DOA的准确估计;然后,通过一阶泰勒展开重构无噪信号协方差矩阵,实现对角度扩展的精确估计;最后,还推导了单比特ID源角度参数估计的克拉美罗界,为性能分析提供理论依据。仿真结果表明,在信噪比为10dB、快拍数为100、阵元数为36的条件下,该方法的DOA和角度扩展估计精度分别达到0.91°和1.12°。与已有单比特方法相比,该方法有明显的性能优势,同时计算时间适中,在估计精度和计算效率之间取得了良好的平衡,有利于进一步推动在单比特大规模MIMO系统中的工程应用进程。

主 题 词：单比特大规模MIMO 非相干分布源 核范数最小化 角度参数估计 克拉美罗界 

学科分类：0711[理学-心理学类] 07[理学] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 080402[080402] 

核心收录：

D　O　I：10.11959/j.issn.1000-436x.2025007

馆 藏 号：203157298...