[發明專利]基于壓縮感知的低復雜度水聲稀疏時變信道估計方法

有效

• 申請號: 201810574993.1
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108848043B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 馬璐;宋慶軍;喬鋼;萬磊;劉凇佐
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于壓縮感知的低復雜度水聲稀疏時變信道估計方法，其特征是：

定義c＝Ξ⁽ⁱ⁾,r為殘差信號與觀測矩陣的Hermitian內積矩陣，對于q∈[1,N_τ]和i∈[1,N_b]，Hermitian內積矩陣c中的(q,i)元素表示為

c是一個N_τ×N_b維的矩陣，不考慮噪聲，無噪的初始殘差信號為無噪的初始Hermitian內積矩陣c₀中的(q,i)元素表示為

其中，G_l為第l個路徑特征Hermitian內積矩陣，G_l是一個N_τ×N_b維矩陣，其中(q,i)元素表示為

其中(·)^*表示共軛操作，表示兩個向量對應元素的點乘操作，(·)^H表示共軛轉置操作，Y_q表示Y的第q列、Y是DFT矩陣的一部分，當m∈[-K/2,K/2-1],n∈[1,N_τ]時，Y中的(m,n)元素表示為

備選路徑特征Hermitian內積矩陣

其中

是一個(2N_τ-1)×N_b維矩陣，對應的是多普勒因子為b_u時包含所有路徑時延的備選路徑特征Hermitian內積矩陣，其中u∈[1,N_b]，G^(u)中的第(q-v+N_τ,i)元素表示為

其中且當確定了的搜索范圍，G^(u)中所有的參數均已知，然后根據第l次迭代中Hermitian內積矩陣最大幅值確定本次搜索到的路徑時延和多普勒因子和b_u，然后從備選路徑特征Hermitian內積矩陣中選取相應的路徑特征Hermitian內積矩陣，令其中表示G^(u)矩陣的(1-v+N_τ)行到(2N_τ-v)行的所有列；

每一次迭代中均通過迭代查表的方式完成，具體步驟如下：

(1)輸入：接收符號向量z，觀測矩陣Φ，備選Hermitian內積矩陣G，稀疏度L，終止門限e；

(2)初始化：初始殘差r₀＝z，時延集合多普勒因子集合一個空矩陣Ψ₀，迭代計數l＝1，時延指數集合V₀；

(3)初始化Hermitian內積矩陣：

其中表示Ξ^(u)的第v列，v∈[1,N_τ]，u∈[1,N_b]；

(4)搜索Hermitian內積矩陣最大幅值的參數：

(5)更新集合和已抽取原子的矩陣：

(6)確定第l個路徑的復增益：

(7)更新第l個路徑特征Hermitian內積矩陣：

(8)更新Hermitian內積矩陣：

并將c_l中的V_l行置零；

(9)迭代終止判斷：如果l＜L，令l＝l+1重復步驟(4-8)；或若則終止迭代；

(10)輸出：估計的路徑時延集合估計的路徑多普勒因子集合估計的路徑復增益向量