[發明專利]一種水聲OFDM系統正交匹配追蹤信道估計方法

在審

• 申請號: 202110272078.9
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113055317A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 孫宗鑫;詹悅
• 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

1.一種水聲OFDM系統正交匹配追蹤信道估計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：在水聲OFDM系統中插入導頻序列，在系統接收端獲取導頻測量矢量y_p，得到含噪聲的水聲信道頻響h；

y_p＝X_ph+n_p

其中，X_p為發送端的導頻信息矩陣，X_p＝QXQ^T；Q為導頻位置選擇矩陣；X是一個對角矩陣，每個對角線元素表示OFDM符號攜帶的數據，包括導頻信息和數據信息；N為水聲OFDM系統中子載波的信道數量；n_p為導頻受到的噪聲，n_p＝Qn，n為復加性高斯白噪聲；

步驟2：利用小波分解技術將含噪聲的水聲信道頻響h做I層離散小波變換，得到小波系數矩陣其中，第i層的小波分解系數為

步驟3：根據不同層的小波分解系數選擇合適的閾值作為門限，得到每一層去噪后的小波系數，確定接收信號中信號能量集中的位置，每個位置對應一根路徑，高于閾值的抽頭個數即為預測稀疏度K₀；

步驟4：將預測稀疏度K₀作為OMP信道估計算法的初始稀疏度，輸入觀測矩陣J，初始化殘差r₀＝y_p，初始化時延估計集合初始化集合初始化表示原子選擇的矩陣A₀為空矩陣，初始化t＝1；

步驟5：搜索殘差信號r_t-1與觀測矩陣J內積最大幅值處對應的參數，計算矩陣A_t-1與殘差信號r_t-1內積的絕對值u(i)，找到使得u(i)最大的i值并將其存入到集合B中；

步驟6：通過每次搜索內積幅度的最大值對應位置，確定每次迭代搜索到的最匹配原子，并更新索引集合Λ_t＝Λ_t-1∪J，A_t＝A_t-1∪{a_j}；j∈B，a_j表示矩陣A的第j列；

步驟7：采用最小二乘法計算路徑抽頭的增益值

步驟8：更新殘差r_t；

步驟9：若t＞K₀，則終止迭代，根據迭代更新后的時延集合Λ_t和路徑抽頭的增益值輸出重構信道頻響，完成整個信道估計流程；否則，令t＝t+1，返回步驟5。