一种基于正交匹配追踪稀疏信道估计的时延估计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110661735A(43)申请公布日2020.01.07(21)申请号201910988611.4(22)申请日2019.10.17(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人万磊李桃乔钢贾汉博(51)Int.Cl.H04L25/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种基于正交匹配追踪稀疏信道估计的时延估计方法(57)摘要本发明属于通信领域，公开了一种基于正交匹配追踪稀疏信道估计的时延估计方法，包含如下步骤：步骤(1)：对接收信号进行下变频和低通滤波处理，得到处理后的接收信号；步骤(2)：估计处理后的接收信号的多普勒，并补偿处理后的接收信号的多普勒；步骤(3)：在OMP算法的每次迭代中，先用传统OMP算法求出粗略估计时延tb，再利用不同过采样因子λ对应的不同插值公式求解残余信道时延Δt，最终估计的信道时延并完成路径增益估计；步骤(4)：输出信道估计结果。本发明显著提高了估计精度，降低了计算复杂度，可用于实际的稀疏信道估计以提高通信系统的综合性能，可针对实际应用中对估计精度和计算复杂度的不同需求可以选择不同的信道时延估计方法。CN110661735ACN110661735A权利要求书1/1页1.一种基于正交匹配追踪稀疏信道估计的时延估计方法，其特征在于：包含如下步骤：步骤(1)：对接收信号进行下变频和低通滤波处理，得到处理后的接收信号；步骤(2)：估计处理后的接收信号的多普勒，并补偿处理后的接收信号的多普勒；步骤(3)：在OMP算法的每次迭代中，先用传统OMP算法求出粗略估计时延tb，再利用不同过采样因子λ对应的不同插值公式求解残余信道时延Δt，最终估计的信道时延并完成路径增益估计；步骤(4)：输出信道估计结果。2.根据权利要求1所述的一种基于正交匹配追踪稀疏信道估计的时延估计方法，其特征在于：所述的步骤(3)中的不同过采样因子λ对应的不同插值公式具体为：当过采样因子λ＝1时，对应的插值公式为插值公式1：*R(p)＝Re(φ(km+p)×φ(km))，p＝0,1,2；上式中，Np是导频数，K是子载波总数，ξ0是路径增益，Dp是导频间隔，τ0是路径时延，T是OFDM符号周期，km为最贴近真实信道时延τ0的索引；当过采样因子λ＝2时，对应的插值公式为插值公式2：2CN110661735A说明书1/6页一种基于正交匹配追踪稀疏信道估计的时延估计方法技术领域[0001]本发明属于通信领域，尤其涉及一种基于正交匹配追踪稀疏信道估计的时延估计方法。背景技术[0002]信道是指通信的通道，是信号传输的媒介，可分为有线信道和无线信道两类。[0003]当信号在无线信道中传播，接收到的信号通常为产生了失真的信号，除了含有直达路径的信号外，还包括了不同路径到达的反射、衍射和散射信号，这种现象称为多径传播。在大多数实际的无线信道中，比如高清数字电视广播和宽带无线移动通信，这些径的数目相比时延扩展的数据符号周期数很小，且相邻径的间隔至少在几个数据符号周期以上，因而又称该多径信道为稀疏信道。[0004]接收端能否从接收到的失真信号恢复出的发射端数据，很重要的一点在于对信道估计的精确性。只有在得到比较准确的信道估计值，才可能采用有效的均衡方法从接收端的失真信号恢复出发射端数据。[0005]近年来，正交频分复用OFDM技术因具有较高的频谱利用率和较强的抗多径干扰能力等优点成为实现高速通信的关键技术之一，OFDM通信系统的性能和信道估计精度密切相关，因此信道时延估计的精度十分重要。近年来，正交匹配跟踪OMP算法等压缩感知技术被广泛地应用于稀疏信道估计。但是传统OMP算法的信道时延估计精度取决于构建字典矩阵的时延网格，时延网格越精细，估计精度越高，但是计算复杂度也就越高，这就导致了估计精度和计算复杂度的权衡问题，为了解决这一问题，需要研究同时拥有高估计精度和低计算复杂度的稀疏信道估计技术。目前国内外许多学者都对此进行了研究，但大部分技术仍基于时延网格，计算复杂度并没有得到显著下降。[0006]公开号为CN102244624A的中国专利公开了一种基于正交匹配追踪的稀疏信道估计方法，其包括步骤：以输入矢量信号为信道冲激响应序列，利用已知的输入训练序列构建测量矩阵，构建通过接收矢量信号来恢复重建输入矢量信号的稀疏信道冲激响应模型；采用正交匹配追踪算法估计各径的位置和幅度，获得信道估计值；但该方法只是引用了经典的OMP算法来进行信道估计，并没有显著地降低计算复杂度。[0007]公开号为CN106027445A的中国专利公开了一种水声块结构稀疏特性的信道估计方法，该方法从降低信