基于二阶扩展卡尔曼滤波理论的毫米波波束跟踪算法

• 作者: 刘高路 段红光 侯嘉智
• 来源期刊: 重庆邮电大学学报（自然科学版）
• 关键词: 毫米波 波束跟踪 二阶扩展卡尔曼滤波
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 通信与电子| Communications and Electronics
• 页码范围: 412-419
• 页数: 8页
• 分类号: TN929.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.201906170232

摘要

毫米波(mm wave)通信中波束覆盖方向性给高速移动的终端设备(如高速车辆,火车和无人机)带来了巨大挑战.现有基于扩展卡尔曼滤波理论(extended Kalman filter theory,EKF)的波束跟踪算法存在估计精度较低的问题,为此,采用二阶扩展卡尔曼滤波理论(second-order extended Kalman filter theory,SOEKF)作为波束跟踪算法,并辅以一种低复杂度的波束切换方案,随后基于时变信道演化模型构建状态向量和量测方程,在数值仿真中给出了信噪比,阵列大小,AoA/AoD(angles of arrival/angles of departure)的变化速度对算法性能的影响.仿真结果表明,所采用的SOEKF算法相较于同类算法具有更高的估计精度,同时保持了较低的复杂度,更适合快速变化的信道环境.