[發(fā)明專利]基于IOC-CSMP的OFDM系統(tǒng)稀疏信道快速估計方法

有效

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• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN115102810B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設計）人: 崔偉;李云鵬;李鑫;陳超;李娜;曹文煥;吳菲;孫楊
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍航空大學
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L27/26
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 杜森垚

1.一種基于IOC-CSMP的OFDM系統(tǒng)稀疏信道快速估計方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.接收導頻信號，初始化測量矩陣Φ，測量向量y；

S2.進行稀疏度預估計：

2.1)計算內積u＝Φ^T*r_t-1，取出|u|中個最大值對應的個原子索引，由個原子索引構成集合Ξ；

2.2)取出測量矩陣Φ列向量中索引與集合Ξ一致的列向量，構成集合Φ_Ξ；

2.3)計算

2.4)如果則然后返回步驟2.1)；否則進入步驟S3；

S3.通過內積迭代優(yōu)化算法計算并更新信道估計值：

3.1)利用暫態(tài)解β_temp得到個最大元素相應的索引號構成索引集Π；得到由測量矩陣Φ中個原子構成的恢復矩陣Φ_Π；計算第t次迭代得到的信號估計值及殘差向量r_t；在每次內積迭代過程中，根據(jù)選擇向量Ψ非零值位置索引來選擇測量矩陣Φ中對應的原子參與內積計算；

3.2)判斷是否已達到最大迭代次數(shù)T，如果t＞T，執(zhí)行步驟S4，否則執(zhí)行步驟3.3)；

3.3)通過相鄰兩次內積迭代獲得的信道估計值的能量差，進行稀疏度更新，并約束迭代終止；所述步驟3.3)具體包括：

3.3.1)令若Γ＜η，執(zhí)行步驟S4；若Γ＞η，執(zhí)行步驟3.3.2)；其中，η為迭代終止因子且η∈(0,1)；

3.3.2)判斷||r_t||₂與||r_t-1||₂的大小；如果||r_t||₂≥||r_t-1||₂，執(zhí)行步驟3.3.3)；如果||r_t||₂＜||r_t-1||₂，執(zhí)行步驟3.3.4)；

3.3.3)若Γ＜ε，則t＝t+1，返回步驟3.1.2)；若Γ＞ε，則t＝t+1，返回步驟3.1.2)；其中，ε為步長選擇門限因子，t為迭代次數(shù)，μ₁、μ₂均為步長且μ₁＜μ₂；

3.3.4)令C_t-1＝Π，r_t-1＝r_t，t＝t+1，返回步驟3.1.2)；

S4.迭代終止并輸出信道估計值

2.如權利要求1所述的一種基于IOC-CSMP的OFDM系統(tǒng)稀疏信道快速估計方法，其特征在于，所述步驟S2中，假定測量矩陣Φ以參數(shù)(K,δ_k)滿足RIP準則，如果K₀≥K，那么下式成立：

同樣此式的逆否命題也成立，即若：

那么K₀＜K；

式中，δ_k為一個常數(shù)；

利用式(4)、(5)得到稀疏度K的預估值

3.如權利要求1所述的一種基于IOC-CSMP的OFDM系統(tǒng)稀疏信道快速估計方法，其特征在于，所述步驟3.1)具體包括：

3.1.1)計算殘差矢量并將所述集合Ξ賦值給索引候選集C₀，即C₀＝Ξ；

3.1.2)令u為空集，即對選擇向量Ψ進行遍歷：對任意Ψ(i)∈Ψ,i＝1,2,....,N，如果Ψ(i)＞0，那么否則u(i)＝0；取出|u(i)|中個最大值對應的個原子索引，由個原子索引構成集合J，并令C_t＝C_t-1∪J；

3.1.3)計算暫態(tài)解選取|β_temp|中個最大元素相應的索引號構成索引集Π，然后根據(jù)索引集Π得到由測量矩陣Φ中個原子構成的恢復矩陣Φ_Π；計算第t次迭代得到的信號估計值計算殘差向量并令Π＝[k,m,…,n]；

3.1.4)根據(jù)索引集Π中元素值所代表的索引號，使選擇向量Ψ中對應的元素置零，即Ψ＝[1,1,0_k,0_m,…0_n,1]。