基于壓縮感知的無線通信系統(tǒng)稀疏信道估計(jì)算法研究.pdf

1、在現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中，無線信號(hào)在無線信道傳播過程中極易遭受多徑時(shí)延擴(kuò)展、多普勒頻移、角度擴(kuò)展等衰落因素的影響，使得接收信號(hào)出現(xiàn)失真甚至畸變等較嚴(yán)重的變化。因此，研究能夠準(zhǔn)確且有效獲取信道狀態(tài)的信道估計(jì)技術(shù)從而正確高效的恢復(fù)發(fā)送信號(hào)顯得尤為重要。同時(shí)針對(duì)無線多徑信道具有固有的稀疏性這一特性，將壓縮感知技術(shù)應(yīng)用到無線信道估計(jì)中已經(jīng)成為一個(gè)重要的研究方向。
　　壓縮感知技術(shù)作為一種新的采樣理論，突破了原有的奈奎斯特采樣定理的限制，通過開

2、發(fā)信號(hào)的稀疏特性，利用少量的采樣信號(hào)就可高效重構(gòu)原始信號(hào)。已在包括圖像處理、數(shù)據(jù)壓縮、光學(xué)、模式識(shí)別、無線通信等多個(gè)領(lǐng)域得到重視和研究。同傳統(tǒng)的線性信道估計(jì)方法相比，基于壓縮感知的信道估計(jì)方法可以使用較少的導(dǎo)頻數(shù)，從而獲取相同的信道估計(jì)性能，顯著的提高了頻譜的利用率。
　　論文首先對(duì)無線信道特性和壓縮感知技術(shù)進(jìn)行了簡要的闡述，并詳細(xì)的介紹了壓縮感知技術(shù)的基本原理與特性以及一些常用重構(gòu)算法。然后在MIMO-OFDM與MIMONC-O

3、FDM系統(tǒng)中用壓縮感知的方法同傳統(tǒng)無線信道估計(jì)方法進(jìn)行了仿真的研究和比較。仿真分析表明在多天線OFDM系統(tǒng)中尤其是作為認(rèn)知無線電常用制式的多天線NC-OFDM系統(tǒng)中，基于壓縮感知的信道估計(jì)方法不但大大的提高了頻譜利用率，同時(shí)能夠很好地應(yīng)用在條件受限的場合，有效的解決了頻譜資源受限的問題。特別的，本文第三章最后從貝葉斯的角度出發(fā)，結(jié)合壓縮感知理論，通過稀疏信道模型建立以及參數(shù)的估計(jì)，提出了基于快速貝葉斯匹配追蹤的壓縮感知信道估計(jì)算法，并在