HRIS辅助的分层稀疏重构混合远近场源定位算法

来源：电子与信息学报杂志2025年第11期北京时间：

作者：杨青青, 蒲雪莱, 彭艺, 李辉, 杨秋萍

单位：1.昆明理工大学信息工程与自动化学院 昆明 6505002.昆明理工大学云南省计算机重点实验室 昆明 650500

摘要：随着可重构智能超表面(RIS)技术的引入，更大的RIS阵列和更高的工作频率扩大了近场通信区域，而基于RIS的辅助定位技术也受到了极大关注。由于近场定位与传统的远场通信属于异构定位网络，其混合定位依赖于远场与近场通信系统网络融合的定位估计算法实现。因此，该文提出一种融合分层稀疏重构与4阶累积量(FOC)矩阵的混合场定位算法，通过引入混合型RIS(HRIS)架构捕获用户信号，有效解决了多跳信道累积误差的问题。该算法利用3组FOC矩阵，将二维角度谱搜索简化为两个一维谱搜索，分阶段实现仰角、方位角和距离参数的估计。在各阶段参数估计过程中结合分层稀疏字典与动态调谐因子衰减机制，逐层逼近真实参数，以进一步降低算法复杂度。仿真结果表明，在低信噪比与小快拍条件下，该文方法在大多数典型混合场景下，角度与距离估计的均方根误差(RMSE)均优于双阶段多重信号分类(TSMUSIC)算法与混合正交匹配追踪(OMP)算法以及基于全息多输入多输出(HMIMO)系统的混合场定位算法，同时展现出更强的抗噪性能与更低的计算开销，验证了其在复杂混合场场景下的有效性与鲁棒性。

关键词：HRIS, 混合场源定位, 分层字典, 4阶累积量, 稀疏重构

基金资助：国家自然科学基金 (62461030)，云南省基础研究重点项目(202401AS070105)