压缩感知信道估计中降低信道稀疏度的算法.pdf

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1、W雌BN嘲秘越掌磴idt0毽#4i川rlt【本文献信息】龙恳，王真．压缩感知信道估计中降低信道稀疏度的算法[J]．电视技术，2014，38(15)压缩感知信道估计中降低信道稀疏度的算法龙恳，王真(重庆邮电大学移动通信重点实验室，重庆400065)【摘要】针对基于压缩感知的稀疏多径信道估计，提出了一种利用智能天线波束赋形改造多径信道，从而改选信道稀疏度的方法。与MIM0系统压缩感知相比，在利用OMP重构算法、获得同样估计性能的前提下，需要的导频数大大减少，这样就可以节省更大的空间来传送用户数据，提高了系统的吞吐量。仿真结果也证实了本文提出方法

2、的优越性。【关键词】压缩感知；信道估计；波束赋形；导频数【中图分类号】TN911．23【文献标志码】ACompressedSensingChannelEstimationAlgorithminLowerChannelSparsenessDegreeLONGKen，WANGZhen(Key6ooOnMobileCommunication，ChongqingUniversityofPostsandTelecorrvnunications，Chongqing400065，China)【Abstract】Basedoncompressedsensi

3、ngsparsemultipathchannelestimation，asmartantennabeamformingispresentedusingthetransformationofmultipathchannelandthustransformthechannelsparselyapproach．Comp~edwithMIMOsystemcompressedsensing，intheuseofOMPreconstructionalgorithmtoobtainthesameestimationperformance，thenumbe

4、rofrequiredpilotisgreatlyreduced．Sothatitcansavemorespacetotransferuserdatatoimprovethesystemthroughput．Thesimulationresultsalsoconfirmthatthepmposedmethodissuperior．【Keywords】compressedsensing；channelestimation；beamforming；pilotsnumber多径稀疏信道在理想情况下描述为线性时不变系统，本文的主要思想是把智能天线与

5、压缩感知信道估计相结它的脉冲响应特点是具有较少的携带能量的抽头系数，大合，从而达到改造信道稀疏度的目的。部分的抽头系数接近0。若能有效挖掘信道的稀疏结构1系统模型信息，利用较少的训练资源来进行信道估计，提高频谱资源利用率。因此考虑利用压缩感知理论¨来估计稀疏众多实验证据表明无线信道是稀疏的，即它的冲激信道。响应系数大部分为零或者接近零。传统的信道估计方法将压缩感知与信道估计相结合，最主要有两个：一是没有充分利用信道内在的稀疏特性，使得信道估计的准确导频与信道模型的设计问题，二是信道冲激响应的重构算性不够高。为此需要一种在稀疏信道条件下信道估

6、计性法。国内外已经有许多学者发表了关于压缩感知理论在能好的估计方法。压缩感知的提出，为稀疏信道提供了理单天线(SISO)、多天线(MIMO)、正交频分复用(OFDM)论背景。及UWB等通信系统信道估计中的研究文献，从不同的角压缩传感理论针对可稀疏表示的信号，能够将数据度去探索信道的稀疏性，研究了各种不同重构算法的性能采集和数据压缩合二为一，将高维信号映射到低维空间，问题一。然后通过重构算法来恢复信号。智能天线在无线通信中的应用受到了越来越多的重假定发射天线数为，接收天线数为Ⅳ，为主路径视。随着数字信号处理技术的发展，可以利用智能天线提数。在

7、考察的时间内，认为MIMO信道为时不变信道，频高频谱利用率。与空间角度信息相关的波束赋形算法的率选择性衰落情形下的MIMO系统的信号模型的表达研究中，获得无线信道的衰落、时延等变量的统计特性的式为L—l同时，还可以获得有关角度的统计特性，如波到达角和波y(k)=∑HlX(k—rf)+v(k)(1)离角等。目前，基于子径叠加的SCM信道模型将多径的￡=U方向信息引入到信道冲击响应模型中，通过利用空间信息式中：x(k)=[(k)，：()，⋯，()r，为k时刻的改善信道环境。发送信号矢量；J，()：[Y(k)，Y()，⋯，y()r，为响考虑到智能

8、天线的波束赋形可以降低多径的影响，应的接收信号矢量；日为第z条路径的信道转移矩阵。基金项目：国家科技重大专项基金(20DZX03003014—0o4)144《电视技术》第38卷第