基于同伦法的稀疏OFDM信道估计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于同伦法的稀疏正交频分复用(OFDM)信道估计方法，其按如下步骤：步骤一，对信号稀疏变换；步骤二，设计观测矩阵；步骤三，采用同伦法重构原信号，完成信道估计。本发明专利技术方法可实现重构均方误差与收敛速度的有效折衷，能完成OFDM稀疏信道估计，以提高信号解调质量，因而具有较高应用价值。

【技术实现步骤摘要】
基于同伦法的稀疏OFDM信道估计方法
本专利技术属于信息与通信工程
，具体涉及一种稀疏OFDM信道估计和信号处理中的采用同伦法实现稀疏信道估计的方法。
技术介绍
在无线通信系统中，信道估计是极为重要的研究方向。其信号估计质量优劣将影响相干解调性能。与传统奈奎斯特采样相比，压缩感知理论摒弃复杂的编码算法，同时进行数据的采集与压缩，其采样速率更低，重构信号更加精确。因无线多径信道多数都具有稀疏特性，且信道估计在很大程度上也属于信号重构问题，故可自然地应用压缩感知(CompressiveSensing,CS)理论，将信道估计问题转化为压缩感知Homotopy算法中的信号重构问题。压缩感知理论指出，可以用一个与变换基不相关的观测矩阵来观测信号，将信号映射到一个低维空间上，这样重构问题就会转化为一个最优化问题，最后通过求解此优化方程就可将信号较为精确地重构出来。当然，如果想要进行以上的过程，信号需要满足一个前提条件，即信号在此变换域内可稀疏表示或者具有压缩性。压缩感知主要包括3个步骤：信号稀疏变换，观测矩阵设计及信号重构，且最后的信号重构步骤最为关键。常用的信号重构算法主要有三种，一种是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于同伦法的稀疏OFDM信道估计方法，其特征是按如下步骤：步骤一，对信号稀疏变换；步骤二，设计观测矩阵；步骤三，采用同伦法重构原信号，完成信道估计。

【技术特征摘要】
1.一种基于同伦法的稀疏OFDM信道估计方法，其特征是按如下步骤：步骤一，对信号稀疏变换；步骤二，设计观测矩阵；步骤三，采用同伦法重构原信号，完成信道估计。2.如权利要求1所述的稀疏OFDM信道估计方法，其特征在于：步骤一具体如下：步骤1.1，将N×1维的实信号列向量x表示为：其中，x中的元素属于实数，N为自然数；Ψ＝[Ψ1,Ψ2,...,ΨN]是N×N维的正交基；Ψi为N×1维的向量，且元素为实数；是N×1维的稀疏向量，且有以下关系：α＝ΨTx。3.如权利要求2所述的稀疏OFDM信道估计方法，其特征在于：步骤二具体如下：步骤2.1,观测数据y写成：y＝Φx＝ΦΨα＝Θα(1)其中，Φ是M×N(M需远小于N)维测量矩阵或观测矩阵；x＝Ψα为原始信号；Ψ是稀疏基；Θ是压缩感知矩阵；α是稀疏系数；观测矩阵Φ需符合约束等距特性条件，即K-稀疏矢量v和Φ满足δk是约束等距实常数，且0＜δk＜1。4.如权利要求3所述的稀疏OFDM信道估计方法，其特征在于：步骤三具体如下：步骤3.1,信号x缓慢变成x′，则y′＝Φx′+n′，其中，n′是M×1维的随机高斯噪声矩阵；通过求解得x′,其中，符号||||是范数符号，即若x＝[x1,x2,…,xn]T，有||x||p＝(|x1|p+|x2|p。+…+|xn|p)1/p，p属于正整数；同伦法其特征在于引入同伦因子τ，以估计原信号，有：其中，ε是正则因子；定义集合Γ，对任意τ，满足以下条件：...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜斌，包建荣，钱方，王天枢，唐向宏，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33