基于壓縮感知的多徑信道估計(jì)及其研究.pdf

1、無線信號在無線信道中傳播，容易受到多徑時(shí)延擴(kuò)展、多普勒頻移、角度擴(kuò)展等多徑衰落特性影響，導(dǎo)致接收信號在幅度、相位和頻率上失真。因此有必要利用信道特征估計(jì)技術(shù)對接收信號進(jìn)行相應(yīng)補(bǔ)償。而無線多徑信道固有的稀疏性，使得將壓縮感知理論應(yīng)用于多徑信道估計(jì)成為可能。壓縮感知理論作為一門新興的采樣理論，打破了奈奎斯特采樣定理的框架，將對信號的采樣轉(zhuǎn)變成對信息的采樣，這樣在確保信息量不丟失的情況下，可以用遠(yuǎn)低于奈奎斯特采樣要求的速率對信號進(jìn)行采樣，同時(shí)

2、在滿足一定的條件下又可以完全恢復(fù)信號。仿真結(jié)果表明，相較于傳統(tǒng)的線性信道估計(jì)方法，基于壓縮感知的信道估計(jì)方法在獲得同樣信道估計(jì)性能的情況下，需要的導(dǎo)頻信號數(shù)大大減少，在提高頻譜利用率的同時(shí)，大大減少了信道的重構(gòu)誤差。
　　本文從角度域-時(shí)延域-多普勒域分析了多徑信道的稀疏性；對單天線頻率選擇性CDMA信道進(jìn)行稀疏建模并應(yīng)用壓縮信道估計(jì)技術(shù)，同時(shí)針對壓縮信道估計(jì)過程中由訓(xùn)練序列構(gòu)成的隨機(jī)觀測矩陣進(jìn)行改進(jìn)，利用最優(yōu)觀測矩陣的思想，通過

3、進(jìn)一步減小隨機(jī)觀測矩陣的列向量相關(guān)性，使得稀疏信道的估計(jì)性能得到了進(jìn)一步的改善。針對放大轉(zhuǎn)發(fā)雙向中繼系統(tǒng)的時(shí)間選擇性平坦衰落信道，分析了其在多普勒域的稀疏性并在多普勒域上稀疏建模以應(yīng)用壓縮信道估計(jì)技術(shù)。仿真比較了壓縮信道估計(jì)性能隨導(dǎo)頻數(shù)量、信噪比的變化，最大多普勒頻移對信道估計(jì)性能產(chǎn)生的影響，得出了不同的導(dǎo)頻分布將通過影響觀測矩陣的相關(guān)度，從而對信道估計(jì)產(chǎn)生影響的結(jié)論。從最大后驗(yàn)概率的角度出發(fā)，研究了基于概率模型的自適應(yīng)貝葉斯壓縮感知方