基于壓縮感知的稀疏信道估計(jì)算法研究.pdf

1、在多徑無(wú)線信道上進(jìn)行高速數(shù)據(jù)通信通常需要接收機(jī)知道信道的狀態(tài)信息，因此，掌握信道的傳播特性并進(jìn)行參數(shù)估計(jì)對(duì)數(shù)字無(wú)線通信系統(tǒng)的研究具有重要意義。目前的信道估計(jì)大多采用的是基于導(dǎo)頻的方法：發(fā)射端發(fā)送一個(gè)在時(shí)域或者頻域已知的訓(xùn)練序列(或叫做“導(dǎo)頻”)去“探測(cè)”信道，接收端根據(jù)相應(yīng)的接收信號(hào)，通過(guò)一定的方式進(jìn)行處理，重構(gòu)信道響應(yīng)。這種方式帶來(lái)的問(wèn)題是：插入的導(dǎo)頻占用了帶寬，導(dǎo)致系統(tǒng)的頻帶利用率降低。那么，如何在不影響信道估計(jì)性能的前提下，減少插

2、入導(dǎo)頻的數(shù)量是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)和研究證明：實(shí)際的無(wú)線信道通常具有稀疏的結(jié)構(gòu)，尤其在高速數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，信道的稀疏性更加顯著。傳統(tǒng)的信道估計(jì)方法實(shí)際上并沒(méi)有充分考慮到信道的這種固有稀疏性。如何深入挖掘信道的稀疏性，從而采用更有效的方式進(jìn)行信道估計(jì)引起了研究人員的關(guān)注。
　　 近年來(lái)有人提出壓縮感知的概念表明只要信號(hào)在某個(gè)變化域內(nèi)是稀疏的(或者近似稀疏)，那就可以利用稀疏分解理論中的算法，通過(guò)少量的采樣值以較高的概率重構(gòu)出原

3、信號(hào)。壓縮感知被看做是一種有效的信號(hào)獲取方式，而無(wú)線信道具有稀疏性滿足了該理論的前提，因此它為稀疏信道估計(jì)問(wèn)題帶來(lái)了一種新的解決方案，具有良好的應(yīng)用前景。
　　 本文首先分析了無(wú)線信道的特性，接著系統(tǒng)地介紹了壓縮感知的理論框架，詳細(xì)地闡述了壓縮感知理論中一些常見(jiàn)的重構(gòu)算法，然后將信道估計(jì)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為壓縮感知理論中稀疏信號(hào)的重構(gòu)問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上介紹了基于基追蹤算法和正交匹配追蹤算法的稀疏信道估計(jì)方法，并將其與傳統(tǒng)的信道估計(jì)方法進(jìn)行對(duì)