基于位置预测的3D毫米波波束跟踪技术，用于随机运动的无人机

《Journal of Systems Engineering and Electronics》：Position prediction based 3D mmWave beam tracking for random-motion UAV

　　

摘要：

由于无人机（UAV）具有高数据传输速率和广覆盖范围，其毫米波（mmWave）技术已在军事和民用领域得到广泛应用。然而，无人机的连续随机运动给与地面用户的精确波束对准带来了重大挑战。考虑到无人机的三维（3D）动态状态空间和3D波束成形特性，本文提出了一种基于粒子流滤波器（PFF）的3D波束跟踪算法，以提升波束操控性能。该算法不直接估计到达角/出发角（AOA/AOD），而是通过预测进行连续随机运动的无人机位置来得出空间角度，从而实现有效的波束对准。为了解决粒子退化问题，引入了对数同伦函数和伪时间变量。仿真结果表明，与传统基于粒子滤波器（PF）的方法相比，该算法在鲁棒性和准确性方面表现更优。