【技术实现步骤摘要】
基于模型约束的信道估计方法、系统、设备及存储介质
本专利技术属于信号处理
，涉及一种基于模型约束的信道估计方法、系统、设备及存储介质。
技术介绍
大规模多输入多输出(MIMO)技术是在基站部署成百上千根天线的大规模天线阵列，在同一时频资源上服务更多的用户，以此来极大提高频谱效率。但是，当基站采用128根天线时，所使用的硬件造价已达数百万人民币，极大增加了系统部署成本。另一方面，大量的天线对应大量的射频链路，使得基站接收系统的功耗显著增加。其中，上行链路的接收机功耗包括由模数转换器(ADC)处理单元功耗和基带数字处理单元功耗两个方面，其中，ADC的功耗正比于采样速率和量化间隔；而基带数字处理的数据量又由ADC的采样频率和量化比特数来决定。因此，基站端ADC的指标选取将直接决定大规模MIMO系统总的功率消耗。除此之外，ADC精度越低基带数据处理压力越小，并且单比特ADC无需自动增益控制和线性放大器，能够用简单的比较器实现，价格可大幅度降低。所以，在大规模MIMO系统中采用单比特ADC将会在很大程度上降低成本和能耗，符合当前...
【技术保护点】
1.一种基于模型约束的信道估计方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：获取导频信号以及导频信号经过通信信道传输后的接收信号；/nS2：根据预设的空间信道模型，构建基于空间信道模型的模型信道矩阵；/nS3：以第一均方误差和第二均方误差之和最小为优化目标建立目标函数；/n其中，第一均方误差为恢复接收信号与估计接收信号的均方误差，恢复接收信号为通过振幅参数恢复振幅后的接收信号，估计接收信号为通过信道矩阵及导频信号估计的量化前的接收信号；第二均方误差为初始信道矩阵与模型信道矩阵的均方误差；/nS4：预设初始的信道矩阵及初始的模型信道矩阵，根据初始的信道矩阵及初始的模型信道矩阵求解...
【技术特征摘要】
1.一种基于模型约束的信道估计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获取导频信号以及导频信号经过通信信道传输后的接收信号；
S2：根据预设的空间信道模型，构建基于空间信道模型的模型信道矩阵；
S3：以第一均方误差和第二均方误差之和最小为优化目标建立目标函数；
其中，第一均方误差为恢复接收信号与估计接收信号的均方误差，恢复接收信号为通过振幅参数恢复振幅后的接收信号，估计接收信号为通过信道矩阵及导频信号估计的量化前的接收信号；第二均方误差为初始信道矩阵与模型信道矩阵的均方误差；
S4：预设初始的信道矩阵及初始的模型信道矩阵，根据初始的信道矩阵及初始的模型信道矩阵求解目标函数，得到初始的振幅参数；
S5：依次以振幅参数、模型信道矩阵及信道矩阵为待优化参数，迭代求解目标函数至达到预设迭代次数，得到最终的信道矩阵。
2.根据权利要求1所述的基于模型约束的信道估计方法，其特征在于，所述预设的空间信道模型为：块衰落的Ray-based空间信道模型。
3.根据权利要求1所述的基于模型约束的信道估计方法，其特征在于，所述估计接收信号采用如下方式获得：将导频信号与信道矩阵相乘后添加上通信信道传输噪声，得到估计接收信号。
4.根据权利要求2所述的基于模型约束的信道估计方法，其特征在于，所述目标函数具体如下：
其中，R⊙Γ＝Re(R)ΘRe(Γ)+jIm(R)ΘIm(Γ)；N表示通信信道传输噪声；Θ表示矩阵中每个元素对应相乘；H为信道矩阵；R表示量化接收信号；X表示导频信号；表示矩阵的F范数的平方；λ为常数；C1(Θ,Ψ)G表示模型信道矩阵；Re(·)和Im(·)分别表示Γ的实部和虚部。
5.根据权利要求4所述的基于模型约束的信道估计方法，其特征在于，所述目标函数的约束中还包括信道范数约束：
6.根据权利要求4所述的基于模型约束的信道估计方法，其特征在于，以噪声功率的开方为方差并以0为均值生成复高斯随机变量矩阵，采用复高斯随机变量矩阵替...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国梅，朱瑞芳，任品毅，李国兵，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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