一种基于压缩感知的低复杂度5G NR信道估计方法技术

技术编号:24418312 阅读:56 留言:0更新日期:2020-06-06 12:41
本发明专利技术涉及一种基于压缩感知的低复杂度5G NR信道估计方法,属于无线通信领域。该方法包括:利用压缩感知理论求信道时域信息

A low complexity 5g NR channel estimation method based on compressed sensing

【技术实现步骤摘要】
一种基于压缩感知的低复杂度5GNR信道估计方法
本专利技术属于无线通信领域,涉及一种基于压缩感知的低复杂度5GNR信道估计方法。
技术介绍
在无线通信领域,随着5G通信的发展,信道估计作为5GNR的重要组成部分,实现了通过获取信道详细信息,从而解调出发送端信息的功能,其精度直接影响整个系统的性能。传统的信道估计方法有最小二乘法和最小均方误差法。最小二乘法的复杂度低,但是没有考虑噪声的影响,信道估计的性能较差;最小均方误差考虑噪声,但是存在对相关矩阵和逆矩阵的求解,提高了算法复杂度。并且这些方法都需要大量的导频信息,对于没有携带有用信息的导频,存在频带资源浪费的现象。压缩感知作为一种新的信号处理方法,应用到信道估计中,能够有效提高系统性能。其优点主要有:第一,结合5GMIMO-OFDM信道的稀疏性,找到合适的稀疏分解算法;第二,考虑了信道噪声的影响,从而寻找有效的观测矩阵用于恢复稀疏信号;第三,能够获取信道中的延时和抽头等先验信息,从而选择合适的重构算法,实现优化。所以相比于传统的LMMSE算法,压缩感知技术的引入,意味着能从较少的导频信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于压缩感知的低复杂度5G NR信道估计方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:/nS1:利用压缩感知理论求信道时域信息

【技术特征摘要】
1.一种基于压缩感知的低复杂度5GNR信道估计方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:
S1:利用压缩感知理论求信道时域信息
S2:对进行傅里叶变换,得到对应频域信息
S3:通过压缩感知预先获得的信道时延和抽头信息,计算信道频域自相关矩阵RHH;
S4:利用提取的导频信号,快速估计信噪比SNR;
S5:根据循环矩阵的特征,对循环矩阵求逆后获得最小均方误差(LinearMinimumMeanSquaredError,LMMSE)估计矩阵
S6:引入拓普利兹矩阵,计算基于压缩感知的导频LMMSE信道估计值


2.根据权利要求1所述的一种基于压缩感知的低复杂度5GNR信道估计方法,其特征在于,所述步骤S1具体包括:
S11:在一个K稀疏度的信道中,发射端发送i个导频,即
X=diag[x(k0),x(k1),…,x(ki-1)]
其中,k0,k1,…,ki-1为导频所在位置,接收端收到一个i×1的信号向量:
Y=[y(k0),y(k1),…,y(ki-1)]T,
则接收端的信号表示为:
Y=Xh+n=XFi×jh+n;
其中,h表示一个j×1的K稀疏度的信道向量,只有K个非零值;n表示i×1的信道复高斯白噪声;Fi×j表示部分的傅里叶矩阵,选取傅里叶变换矩阵的k0,k1,…,ki-1行元素;
S12:令W=XFi×j,接收端信号表示为:Y=Wh+n;其中,W=[w1,w2,…,wj]为i×j的测量矩阵,wj是其列向量;从Y中精确恢复出信道时域信息


3.根据权利要求2所述的一种基于压缩感知的低复杂度5GNR信道估计方法,其特征在于,所述步骤S3具体包括:根据多径信道时延功率谱求得信道频域自相关矩阵RHH,其中元素为:

【专利技术属性】
技术研发人员:邓炳光闵小芳张治中叶倩倩纪汪勇江航
申请(专利权)人:重庆邮电大学
类型:发明
国别省市:重庆;50

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