基于压缩感知的MIMO-OFDM太赫兹信道估计方法技术

本发明专利技术提供一种基于压缩感知的MIMO

【技术实现步骤摘要】
基于压缩感知的MIMO
‑
OFDM太赫兹信道估计方法


[0001]本专利技术涉及卫星通信
，尤其涉及一种基于压缩感知的MIMO
‑
OFDM太赫兹信道估计方法。

技术介绍

[0002]随着智能终端的快速发展，高速的无线通信及传输访问的要求越来越高，使用高频载波增加信道带宽从而提供足够的传输容量成为一种解决方案。太赫兹频段是高频通信的候选频段，其巨大的带宽和可支持的超高速数据传输速率，能够较好的应对当前无线通信系统所面临的容量问题，实现超高速无线通信。
[0003]多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)技术允许多个天线可以同时发送和接收多个空间数据流并且能够区分来自不同空间方位的信号，可以进一步提高数据的吞吐量并且保证通信的可靠性。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技术将信道分为若干个正交子信道，将高速数据信号转换为低速并行子数据流，调制到每个子信道上进行传输，减少了子信道之间的相互干扰，消除了码间串扰并且有利于信道均衡的进行。
[0004]压缩感知技术是获取、处理和恢复稀疏信号的有力方式，利用了信号本身的稀疏性或者是可以被一些正交基来稀疏表示的特点，可以通过极低的采样率重构出原始信号。
[0005]目前针对大规模MIMO信道以及非MIMO系统的太赫兹信道估计的方法较多，但是针对大规模MIMO
‑
OFDM太赫兹信道估计的研究相对较少，并且由于太赫兹频段高、波长短，其信道状态的变化较快，获取其实时高速变化的信道信息极具挑战。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种基于压缩感知的MIMO
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OFDM太赫兹信道估计方法，用以解决现有技术中对MIMO
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OFDM太赫兹信道估计不准确的问题。
[0007]本专利技术提供一种基于压缩感知的MIMO
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OFDM太赫兹信道估计方法，包括：
[0008]获取发送端发送的插入导频后的第一频域表达，以及接收端接收到的第二频域表达，其中所述发送端基于太赫兹信道与所述接收端通信连接；
[0009]获取所述发送端的导频选择矩阵，并根据所述第一频域表达、所述第二频域表达和所述导频选择矩阵利用压缩感知进行信道重构，得到所述太赫兹信道的信道重构信息；
[0010]利用小批量梯度下降算法和SAMP算法对所述信道重构信息进行迭代处理，得到所述太赫兹信道在时域的信道估计结果。
[0011]根据本专利技术提供的一种基于压缩感知的MIMO
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OFDM太赫兹信道估计方法，所述获取发送端发送的插入导频后的第一频域表达，以及接收端接收到的第二频域表达，包括：
[0012]获取发送端中每一个天线的第一时域信号，并根据所述发送端所设置的导频插入方式对所述第一时域信号进行处理，得到第一频域表达；
[0013]获取接收端中每一个天线接收到的第二时域信号，并对所述第二时域信号进行转
换得到所述接收端所接收到的第二频域表达。
[0014]根据本专利技术提供的一种基于压缩感知的MIMO
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OFDM太赫兹信道估计方法，所述获取所述发送端的导频选择矩阵，并根据所述第一频域表达、所述第二频域表达和所述导频选择矩阵利用压缩感知进行信道重构，得到所述太赫兹信道的信道重构信息，包括：
[0015]获取所述发送端的导频选择矩阵；
[0016]根据所述导频选择矩阵利用卷积定理进行信道重构，建立所述第一频域表达与所述第二频域表达的关系矩阵；
[0017]根据压缩感知对所述关系矩阵进行处理，得到所述太赫兹信道的信道重构信息。
[0018]根据本专利技术提供的一种基于压缩感知的MIMO
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OFDM太赫兹信道估计方法，所述根据所述导频选择矩阵利用卷积定理进行信道重构，建立所述第一频域表达与所述第二频域表达的关系矩阵，包括：
[0019]利用卷积定理，建立所述太赫兹信道在频域的第一关系矩阵；
[0020]根据所述导频选择矩阵对所述第一关系矩阵进行变换处理，得到所述第一频域表达与所述第二频域表达的关系矩阵。
[0021]根据本专利技术提供的一种基于压缩感知的MIMO
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OFDM太赫兹信道估计方法，所述利用小批量梯度下降算法和SAMP算法对所述信道重构信息进行迭代处理，得到所述太赫兹信道在时域的信道估计结果，包括：
[0022]利用小批量梯度下降算法，确定进行迭代时的最优步长；
[0023]根据所述最优步长利用SAMP算法，对所述信道重构信息进行迭代处理，并在迭代处理完成时，得到所述太赫兹信道在时域的信道估计结果。
[0024]根据本专利技术提供的一种基于压缩感知的MIMO
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OFDM太赫兹信道估计方法，所述在迭代处理完成时，得到所述太赫兹信道在时域的信道估计结果，包括：
[0025]在迭代次数达到所述最优步长时，确定迭代处理完成，并得到所述太赫兹信道在时域的信道估计结果。
[0026]根据本专利技术提供的一种基于压缩感知的MIMO
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OFDM太赫兹信道估计方法，所述利用小批量梯度下降算法和SAMP算法对所述信道重构信息进行迭代处理，得到所述太赫兹信道在时域的信道估计结果，还包括：
[0027]利用小批量梯度下降算法和SAMP算法对所述信道重构信息进行迭代处理，得到初步信道估计结果；
[0028]对所述初步信道估计结果进行筛选，得到所述太赫兹信道在时域的信道估计结果。
[0029]本专利技术还提供一种基于压缩感知的MIMO
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OFDM太赫兹信道估计装置，包括：
[0030]信息获取模块，用于获取发送端发送的插入导频后的第一频域表达，以及接收端接收所述第一频域表达所检测到的第二频域表达，其中所述发送端基于太赫兹信道与所述接收端通信连接；
[0031]信道重构模块，用于获取所述发送端的导频选择矩阵，并根据所述第一频域表达、所述第二频域表达和所述导频选择矩阵利用压缩感知进行信道重构，得到所述太赫兹信道的信道重构信息；
[0032]信道估计模块，用于利用小批量梯度下降算法和SAMP算法对所述信道重构信息进
行迭代处理，得到所述太赫兹信道在时域的信道估计结果。
[0033]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于压缩感知的MIMO
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OFDM太赫兹信道估计方法。
[0034]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于压缩感知的MIMO
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OFDM太赫兹信道估计方法。
[0035]本专利技术提供的基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于压缩感知的MIMO
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OFDM太赫兹信道估计方法，其特征在于，包括：获取发送端发送的插入导频后的第一频域表达，以及接收端接收到的第二频域表达，其中所述发送端基于太赫兹信道与所述接收端通信连接；获取所述发送端的导频选择矩阵，并根据所述第一频域表达、所述第二频域表达和所述导频选择矩阵利用压缩感知进行信道重构，得到所述太赫兹信道的信道重构信息；利用小批量梯度下降算法和SAMP算法对所述信道重构信息进行迭代处理，得到所述太赫兹信道在时域的信道估计结果。2.根据权利要求1所述的基于压缩感知的MIMO
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OFDM太赫兹信道估计方法，其特征在于，所述获取发送端发送的插入导频后的第一频域表达，以及接收端接收到的第二频域表达，包括：获取发送端中每一个天线的第一时域信号，并根据所述发送端所设置的导频插入方式对所述第一时域信号进行处理，得到第一频域表达；获取接收端中每一个天线接收到的第二时域信号，并对所述第二时域信号进行转换得到所述接收端所接收到的第二频域表达。3.根据权利要求1所述的基于压缩感知的MIMO
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OFDM太赫兹信道估计方法，其特征在于，所述获取所述发送端的导频选择矩阵，并根据所述第一频域表达、所述第二频域表达和所述导频选择矩阵利用压缩感知进行信道重构，得到所述太赫兹信道的信道重构信息，包括：获取所述发送端的导频选择矩阵；根据所述导频选择矩阵利用卷积定理进行信道重构，建立所述第一频域表达与所述第二频域表达的关系矩阵；根据压缩感知对所述关系矩阵进行处理，得到所述太赫兹信道的信道重构信息。4.根据权利要求3所述的基于压缩感知的MIMO
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OFDM太赫兹信道估计方法，其特征在于，所述根据所述导频选择矩阵利用卷积定理进行信道重构，建立所述第一频域表达与所述第二频域表达的关系矩阵，包括：利用卷积定理，建立所述太赫兹信道在频域的第一关系矩阵；根据所述导频选择矩阵对所述第一关系矩阵进行变换处理，得到所述第一频域表达与所述第二频域表达的关系矩阵。5.根据权利要求1所述的基于压缩感知的MIMO
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OFDM太赫兹信道估计方法，其特征在于，所述利用小批量梯度下降算法和SAMP算法对所述信道重构信息进...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶飞扬，李卓尔，程波铭，曾捷，卜祥元，张雨婷，林玉洁，安建平，苏联木，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：