論文の概要: Rydberg Atomic Quantum Receivers for Multi-Target DOA Estimation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.02820v1
• Date: Mon, 06 Jan 2025 07:42:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-07 17:05:29.539311
• Title: Rydberg Atomic Quantum Receivers for Multi-Target DOA Estimation
• Title（参考訳）: マルチターゲットDOA推定のためのRydberg原子量子受信器
• Authors: Tierui Gong, Chau Yuen, Chong Meng Samson See, Mérouane Debbah, Lajos Hanzo,
• Abstract要約: ライドバーグ原子量子受信機(RAQR)は、古典的な無線通信とセンシングのための有望なソリューションとして登場した。 我々はまず、マルチターゲット検出のためのRydberg原子量子一様線形アレイ(RAQ-ULA)支援受信機を考案した。 次に、RAQ-ESPRITと呼ばれる回転不変性に基づく手法を設計することにより、信号パラメータのRydberg原子量子推定を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 77.32323151235285
• License:
• Abstract: Quantum sensing technologies have experienced rapid progresses since entering the `second quantum revolution'. Among various candidates, schemes relying on Rydberg atoms exhibit compelling advantages for detecting radio frequency signals. Based on this, Rydberg atomic quantum receivers (RAQRs) have emerged as a promising solution to classical wireless communication and sensing. To harness the advantages and exploit the potential of RAQRs in wireless sensing, we investigate the realization of the direction of arrival (DOA) estimation by RAQRs. Specifically, we first conceive a Rydberg atomic quantum uniform linear array (RAQ-ULA) aided receiver for multi-target detection and propose the corresponding signal model of this sensing system. Furthermore, we propose the Rydberg atomic quantum estimation of signal parameters by designing a rotational invariance based technique termed as RAQ-ESPRIT relying on our model. The proposed algorithm solves the sensor gain mismatch problem, which is due to the presence of the RF local oscillator in the RAQ-ULA and cannot be well addressed by using the conventional ESPRIT. Lastly, we characterize our scheme through numerical simulations.
• Abstract（参考訳）: 量子センシング技術は「第2次量子革命」から急速に進歩してきた。 様々な候補の中で、Rydberg原子に依存するスキームは、電波信号を検出する強力な利点を示す。 これに基づいて、ライドバーグ原子量子受信機(RAQR)は、古典的な無線通信とセンシングのための有望なソリューションとして登場した。 無線センシングにおけるRAQRの利点を活用し,その可能性を活用するために,RAQRによる到着方向推定(DOA)の実現について検討する。 具体的には、まず、マルチターゲット検出のためのRydberg原子量子一様線形アレイ(RAQ-ULA)を考案し、このセンシングシステムの対応する信号モデルを提案する。 さらに, RAQ-ESPRITと呼ばれる回転不変性に基づく手法を設計し, 信号パラメータのRydberg原子量子推定法を提案する。 提案アルゴリズムは、RAQ-ULAにおけるRF局所発振器の存在に起因するセンサゲインミスマッチ問題を解き、従来のESPRITではうまく対応できない。 最後に,本手法を数値シミュレーションにより特徴付ける。

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