摘要：针对非均匀噪声环境下太赫兹信号在近场区域的定位性能下降问题，本文基于子阵列结构的混合波束成形太赫兹大规模多输入多输出（massive multiple input multiple output，mMIMO）系统架构，提出了一种基于接收信号数据协方差矩阵重构的定位算法。首先，通过增加时隙来从少数射频链中获得全阵列信息；其次，分解全阵列信息的数据协方差矩阵，得到一个包含噪声功率的对角矩阵；然后，选取对角元素中的最小值来替换其余对角元素，得到重构后的数据协方差矩阵，最后结合子空间算法得到信源参数。此外，本文还推导了克拉美罗下界来验证所提算法的性能。理论分析和仿真结果表明，相比于现有算法，所提算法能以较低的计算复杂度实现对非均匀噪声干扰的有效抑制，提高了定位精度，并且验证了可以通过增加时隙来减小硬件成本。
文章目录
0 引 言
1 系统概述
1.1 太赫兹大规模MIMO信道模型
1.2 近场模型
1.3 基于太赫兹AoSA混合结构的系统模型
2 算法描述
2.1 数据采集
2.2 基于协方差矩阵重构的估计算法
3 算法分析
3.1 计算复杂度和自由度分析
3.2 克拉美罗CRLB下界推导
4 仿真结果
4.1 DOA和距离估计精度
4.2 算法成功估计概率
4.3 快拍数
4.4 射频链和时隙数
5 结 论
