Digitalni repozitorij raziskovalnih organizacij Slovenije

Izpis gradiva
A+ | A- | Pomoč | SLO | ENG

Naslov:SABER : symbolic regression-based angle of arrival and beam pattern estimator
Avtorji:ID Chou, Shih-Kai, Institut "Jožef Stefan" (Avtor)
ID Zhao, Mengran (Avtor)
ID Hu, Cheng-Nan (Avtor)
ID Chou, Kuang-Chung (Avtor)
ID Fortuna, Carolina, Institut "Jožef Stefan" (Avtor)
ID Hribar, Jernej, Institut "Jožef Stefan" (Avtor)
Datoteke:URL URL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://ieeexplore.ieee.org/document/11494930
 
.pdf PDF - Predstavitvena datoteka, prenos (2,37 MB)
MD5: EDB3C987686F9981759FBEBF94113985
 
Jezik:Angleški jezik
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:Logo IJS - Institut Jožef Stefan
Povzetek:Accurate angle-of-arrival (AoA) estimation is essential for next-generation wireless communication systems to enable reliable beamforming, high-precision localization, and integrated sensing. Unfortunately, classical high-resolution techniques require multielement arrays and extensive snapshot collection, while generic machine-learning (ML) approaches often yield black-box models that lack physical interpretability. To address these limitations, we propose a symbolic regression (SR)-based ML framework. Namely, symbolic regression-based angle of arrival and beam pattern estimator (SABER), a constrained SR framework that automatically discovers closed-form beam pattern and AoA models from path loss measurements with interpretability. SABER achieves high accuracy while bridging the gap between opaque ML methods and interpretable physics-driven estimators. First, we validate our approach in a controlled free-space anechoic chamber, showing that both direct inversion of the known cos[sup]n beam and a low-order polynomial surrogate achieve sub-0.5° mean absolute error (MAE). A purely unconstrained SR method can further reduce the error of the predicted angles, but produces complex formulas that lack physical insight. Then, we implement the same SR-learned inversions in a real-world, reconfigurable intelligent surface (RIS)-aided indoor testbed. SABER and unconstrained SR models accurately recover the true AoA with near-zero error. Finally, we benchmark SABER against the Cramér–Rao lower bounds (CRLBs). Our results demonstrate that SABER is an interpretable and accurate alternative to state-of-the-art and black-box ML-based methods for AoA estimation.
Ključne besede:angle of arrival, estimation, reconfigurable intelligent surface, symbolic regression
Status publikacije:Objavljeno
Verzija publikacije:Objavljena publikacija
Poslano v recenzijo:30.10.2025
Datum sprejetja članka:07.04.2026
Datum objave:07.05.2026
Založnik:IEEE
Leto izida:2026
Št. strani:str. [1-13]
Številčenje:Vol. 75, article no. 5501213
Izvor:ZDA
PID:20.500.12556/DiRROS-29348 Novo okno
UDK:004.8
ISSN pri članku:1557-9662
DOI:10.1109/TIM.2026.3687328 Novo okno
COBISS.SI-ID:277527043 Novo okno
Avtorske pravice:© 2026 The Authors.
Opomba:Nasl. z nasl. zaslona; Soavtorja iz Slovenije: Carolina Fortuna, Jernej Hribar; Opis vira z dne 8. 5. 2026;
Datum objave v DiRROS:11.05.2026
Število ogledov:46
Število prenosov:22
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
  
Objavi na:Bookmark and Share


Postavite miškin kazalec na naslov za izpis povzetka. Klik na naslov izpiše podrobnosti ali sproži prenos.

Gradivo je del revije

Naslov:IEEE transactions on instrumentation and measurement
Skrajšan naslov:IEEE trans. instrum. meas.
Založnik:Institute of Electrical and Electronics Engineers
ISSN:1557-9662
COBISS.SI-ID:528591385 Novo okno

Gradivo je financirano iz projekta

Financer:EC - European Commission
Številka projekta:101096456
Naslov:An Artificial Intelligent Aided Unified Network for Secure Beyond 5G Long Term Evolution
Akronim:NANCY

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0016-2019
Naslov:Komunikacijska omrežja in storitve

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J2-50071-2023
Naslov:Pravočasno in vzdržno upravljanje z informacijami v omrežjih 6G (TIMIN6)

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:MN-0009-2025
Naslov:Timeliness of Information in Smart Grids Networks

Licence

Licenca:CC BY-NC-ND 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva-Nekomercialno-Brez predelav 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.sl
Opis:Najbolj omejujoča licenca Creative Commons. Uporabniki lahko prenesejo in delijo delo v nekomercialne namene in ga ne smejo uporabiti za nobene druge namene.
Začetek licenciranja:07.05.2026
Vezano na:VoR

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Naslov:SABER: symbolic regression-based angle of arrival and beam pattern estimator
Ključne besede:kot prihoda, ocena


Nazaj