一种水声块结构稀疏信道的快速估计方法

摘要

本发明公开了一种水声块结构稀疏信道的快速估计方法，主要针对水声块结构稀疏特性的OFDM通信系统。该方法主要包括以下步骤：步骤一：获取导频处的信道响应；步骤二：建立水声信道模型；步骤三：构造信号重构所需的测量矩阵和测量值；步骤四：根据重构算法恢复信道冲击响应。本发明考虑水声信道块结构稀疏特性，将信号进行分块，可降低导频的使用数量，进一步降低算法估计所需的时间，同时提高了重构精度。

主权项

一种水声块结构稀疏信道的快速估计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)信道估计整体流程处理，具体为：步骤S1‑1:获得导频处信道响应，将输入的比特序列经星座调制映射成星座点上X_k的复数点，插入N_p个导频，得到频域信号X＝[X₀,X₁,...,X_N‑1]^T，(·)^T表示转置，其中，k∈[0,N‑1‑N_p]，N为OFDM子载波个数；接收端通过选择矩阵S，选择出接收到的导频信号Y_p和发送的导频信号X_p；步骤S1‑2:基于压缩感知技术进行水声块结构稀疏信道建模；步骤S1‑3:将插入的导频符号X_P与经DFT变换矩阵生成的F矩阵相乘，得到测量矩阵Φ；步骤S1‑4:利用测量矩阵Φ，测量值Y_p，通过重构算法估计出信道时域冲击响应，通过H＝Fh得到信道频域响应采样值H；(2)用改进的BOMP方法进行迭代，具体为：步骤S2‑1:输入测量矩阵Φ，测量值Y_p，块稀疏度K；输出原始块稀疏信号的一个估计；步骤S2‑2:初始化:令块索引集Λ＝φ，迭代次数l＝1，初始化迭代余量r₀＝Y_p；步骤S2‑3:进行迭代选择出t个与迭代余量最匹配的块的索引:更新块索引集:Λ_l＝Λ_l‑1∪{i_l}；得到估计信号:其中表示从测量矩阵Φ中选择块索引集Λ_l指示的列所组成的子矩阵，表示为的广义逆矩阵，即更新迭代余量:直到||r_l||₂＜ε，ε为设定的迭代误差，停止迭代输出估计向量h；否则返回继续迭代。