基于壓縮感知的MIMO--OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)算法研究.pdf

1、多輸入多輸出(Multi-input Multi-output，MIMO)技術(shù)在不增加信號(hào)帶寬及信號(hào)發(fā)射功率的情況下，成倍提高了通信系統(tǒng)容量，被視為無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)。正交頻分復(fù)用技術(shù)(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)能有效對(duì)抗頻率選擇性衰落和窄帶干擾，且實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低，是實(shí)際系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一種多載波調(diào)制方案。MIMO-OFDM系統(tǒng)結(jié)合二者優(yōu)勢(shì)，在下一代移動(dòng)通信系

2、統(tǒng)的開發(fā)過程中，具有廣泛的應(yīng)用前景。信道估計(jì)的精度直接影響衰落信道下的系統(tǒng)性能，是MIMO-OFDM系統(tǒng)的物理層關(guān)鍵技術(shù)。壓縮感知（Compressive Sensing,CS）是于2004誕生的一種新型信號(hào)處理技術(shù)，能夠以較少的采樣點(diǎn)，解決稀疏信號(hào)重構(gòu)的問題。由于實(shí)際無線信道呈現(xiàn)稀疏的特性，探究基于壓縮感知的MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)方法，能有效減少導(dǎo)頻開銷，實(shí)現(xiàn)信道信息的準(zhǔn)確恢復(fù)。
　　在MIMO-OFDM系統(tǒng)中，不同發(fā)送

3、接收天線對(duì)之間的子信道具有相同的稀疏支撐集。由于MIMO-OFDM系統(tǒng)需要處理的數(shù)據(jù)量極大，且實(shí)際系統(tǒng)缺少信道稀疏度作為先驗(yàn)信息。本文利用MIMO-OFDM系統(tǒng)信道呈現(xiàn)的聯(lián)合稀疏特性，在信道稀疏度未知情況下，提出一種稀疏度自適應(yīng)信道估計(jì)算法。通過設(shè)置閾值及尋找最大后向差分位置對(duì)支撐集原子進(jìn)行初步選擇;通過正則化對(duì)原子進(jìn)行二次篩選，以提高入選原子的準(zhǔn)確性。仿真結(jié)果表明，該方法能在稀疏度未知情況下，以較低的復(fù)雜度獲得較好的信道估計(jì)性能。

4、r>　　在MIMO-OFDM系統(tǒng)中，基于線性最小均方誤差算法(Linear Minimum Mean Square Error,LMMSE)具有良好的抗噪性能，但存在計(jì)算復(fù)雜度過高的問題。本文結(jié)合壓縮感知理論框架的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提出了基于壓縮感知的線性最小均方誤差算法。該方法能夠以較少的導(dǎo)頻數(shù)量，利用壓縮感知理論估計(jì)出對(duì)信道貢獻(xiàn)度高的有用信息，計(jì)算信道相關(guān)矩陣;采用矩陣分解的方法代替大規(guī)模的矩陣求逆運(yùn)算，以提高算法的運(yùn)行效率。算法在保證估計(jì)