壓縮感知在OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)中的應(yīng)用研究.pdf

1、無線通信系統(tǒng)的性能主要受到無線信道特性的制約，由于無線信道傳播的復(fù)雜性和多變性容易使接收信號產(chǎn)生失真，為了獲得準(zhǔn)確的接收信號，必須對無線信道進(jìn)行估計(jì)。傳統(tǒng)的信道估計(jì)方法需要大量的導(dǎo)頻，導(dǎo)致頻譜的利用率降低。壓縮感知（Compressed Sensing CS）理論是在奈奎斯特采樣定理的播礎(chǔ)上提出的較為新穎的理論，該理論在保證信息不損失的情況下以高概率重構(gòu)出原信號。無線多徑信道固有的稀疏性，可以把壓縮感知的重構(gòu)算法應(yīng)用到正交頻分復(fù)用（Or

2、thogonal Frequency Division Multiplexing OFDM）系統(tǒng)中，OFDM系統(tǒng)中信道估計(jì)的精度將直接影響信道的性能。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對基于壓縮感知算法的頻率選擇性衰落信道估計(jì)方法進(jìn)行了研究。采用經(jīng)典的正交匹配追蹤（Orthogonal Matching Pursuit OMP）算法進(jìn)行信道估計(jì)，并將其與傳統(tǒng)的信道估計(jì)最小二乘（Least Square LS）法進(jìn)行仿真對比。⑵對基于St

3、OMP（Stagewise Orthogonal Matching Pursuit StOMP）算法的時(shí)間-頻率雙選擇性衰落信道估計(jì)方法進(jìn)行了研究。針對OMP算法重構(gòu)時(shí)間長的問題，本文在分析了匹配追蹤類算法重構(gòu)時(shí)間長的根本原因之后，采用OMP算法的改進(jìn)算法StOMP算法進(jìn)行OFDM時(shí)頻雙選信道估計(jì)。該算法每次選擇的原子是多個(gè)而不再是單個(gè)的原子，從而減少匹配的次數(shù)，提高了運(yùn)算的速度。仿真結(jié)果表明，本文采用的算法在：綜合重構(gòu)時(shí)間和重構(gòu)精度來

4、說性能較優(yōu)。⑶對基于改進(jìn)StOMP算法的時(shí)間-頻率雙選擇性衰落信道估計(jì)進(jìn)行了研究。針對StOMP算法重構(gòu)精度不理想而且還要知道信道的稀疏度作為先驗(yàn)條件的問題，采用改進(jìn)的StOMP算法分段正則化正交匹配追蹤算法對OFDM系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)頻雙選信道估計(jì)。該算法根據(jù)當(dāng)前殘差設(shè)定閾值選取相關(guān)系數(shù)大于閾值的原子，然后把選擇的原子進(jìn)行正交化處理，從而減少算法的重構(gòu)時(shí)間，提高重構(gòu)的精度。仿真結(jié)果表明，本文采用的算法在稀疏度未知的條件下可以獲得更高的估計(jì)精度