[發明專利]一種基于VAMP算法的MIMO-OFDM系統稀疏信道估計的設計方法

在審

• 申請號: 202010583526.2
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111970216A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 徐微;趙哲;郭甜
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04B7/0413
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于VAMP算法的MIMO-OFDM系統稀疏信道估計的設計方法，其特征在于借助VAMP算法運算速度快、抗噪聲干擾能力強的特點，可以減少運算時間，提升信道估計的精度。該方法按照下述步驟進行：

第1、根據設計要求，給定發射天線N_T、接收天線N_R、子載波數N、信道長度L、導頻數P以及非零個數K。則信道h如下所示：

假設在MIMO-OFDM系統的子載波q₁，q₂，…q_p上分別插入導頻，一共P個導頻信號，定義Y_n＝[Y_n(q₁)，Y_n(q₂)，…，Y_n(q_p)]^T為第n個接收天線在導頻子載波處的符號組成的接收向量；X_m＝[X_m(q₁)，X_m(q₂)，…，X_m(q_p)]^T為第m個發送天線在導頻子載波上的符號組成的發送向量；N_n＝[N_n(q₁)，N_n(q₂)，…，N_n(q_p)]^T為高斯白噪聲向量，則第n個接收天線接收到的P個導頻符號表示為：

式中，為P×N_TL維矩陣，F_L為傅里葉矩陣F中前L列以及和導頻位置對應的P行組成。為N_TL×1的列向量。

考慮所有的接收天線，式(2)可以寫為：

y＝Ah+η (3)

式中，(共N_R個組成的對角矩陣)；

將接收數據y轉化成為關于傳輸矩陣A和信道h的實數表示，如：

提取y的實部數值和虛部數值，如

將接收數據y的實部虛部進行結合，得到實數的問題模型，如下所示：

第2、將傳輸矩陣A進行奇異值分解(SVD)為：

A^(ri)＝USV^T (7)

其中，U^TU＝I_R，V^TV＝I_R，設置LMMSE估計器和閾值η(·；σ_t，θ_t)，設置參數和初始化和設置迭代次數T＝1，2，...，t。則VAMP算法的第t次迭代步驟如下所示：

1)估計設為：

2)計算殘差Onsager校正r_t和方差

3)估計設其中η(r；σ，θ)＝η_st(r；θσ)

4)計算殘差v_t、Onsager校正和方差

5)如果則退出迭代得出估計

若沒打成條件，則返回1)重新迭代。

第3、將估計值轉換為虛數形式，得到最終估計如公式(12)所示：