一种基于对称移位互质阵列的近场信道估计方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于对称移位互质阵列的近场信道估计方法及系统，涉及无线通信技术领域，包括通过两个互质阵列构建对称移位互质阵列，确定天线的排布方式；基于接收信号协方差重建虚拟观测信号，进行角度参数与距离参数的解耦；采用一维离网稀疏贝叶斯学习算法估计角度和用户数量，建立压缩离网稀疏贝叶斯学习模型，进行距离参数的分析和信道重建。本发明专利技术所述方法利用对称移位互质阵列极大的降低了系统的硬件开销与算法复杂度，使得信道估计更加准确和高效；利用基于虚拟采样的离网方法补偿低分辨率导致的网格失配，显著改善了参数估计的准确性，以精确地重建上行信道；更加适用于实际通信系统，提高了计算效率和信道估计的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信，具体为一种基于对称移位互质阵列的近场信道估计方法及系统。

技术介绍

1、随着第六代无线通信系统的研究兴起，面临的主要挑战之一是实现高数据传输速率和频谱效率，尽管超大尺寸天线阵列和毫米波通信被认为是6g的关键物理层技术，但这些技术的实施面临着电磁波传播特性的根本性变化，特别是在辐射近场区域，相比于传统的远场通信系统，每个天线之间的到达时间差不仅受角度影响，还与距离密切相关，这一变化导致了近场信道中的能量扩散问题，即单个路径分量的能量会扩散到多个角度，这种能量扩散会导致角域信道不再稀疏，传统的基于角域的傅立叶字典失效，进而使得现有的信道估计方案性能严重下降，此外，大规模的天线阵列设计也带来了高信号处理复杂度、昂贵的硬件成本和高能耗等问题，因此，为了适应6g系统的需求，亟需一种新的信道估计方法，能够有效处理近场信道特性，同时降低系统的复杂度和成本。

2、通过构建两个互质阵列来设计对称移位互质阵列，以确定天线的排布方式，这种独特的天线阵列设计优化了传统阵列的限制，提高了信号处理的效率和精度，其次，专利技术利用接收信号协方差重建虚本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于对称移位互质阵列的近场信道估计方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于对称移位互质阵列的近场信道估计方法，其特征在于：所述确定天线的排布方式包括基于一个配备由Q根天线组成超大尺寸规模阵列的基站和K个单天线用户，系统采用正交频分复用波形，工作在时分双工模式，基站的超大尺寸规模阵列配置由两个对称的互质阵列组成，天线间距d表示为：

3.如权利要求2所述的基于对称移位互质阵列的近场信道估计方法，其特征在于：所述重建虚拟观测信号包括基站接收到K个发送信号的叠加，计算接收信号的协方差矩阵，并用连续阵列滞后索引填补孔洞，重建虚拟均匀线性阵列的观测信号；<...

【技术特征摘要】

1.一种基于对称移位互质阵列的近场信道估计方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于对称移位互质阵列的近场信道估计方法，其特征在于：所述确定天线的排布方式包括基于一个配备由q根天线组成超大尺寸规模阵列的基站和k个单天线用户，系统采用正交频分复用波形，工作在时分双工模式，基站的超大尺寸规模阵列配置由两个对称的互质阵列组成，天线间距d表示为：

3.如权利要求2所述的基于对称移位互质阵列的近场信道估计方法，其特征在于：所述重建虚拟观测信号包括基站接收到k个发送信号的叠加，计算接收信号的协方差矩阵，并用连续阵列滞后索引填补孔洞，重建虚拟均匀线性阵列的观测信号；

4.如权利要求3所述的基于对称移位互质阵列的近场信道估计方法，其特征在于：所述进行角度参数与距离参数的解耦包括基于ε＝(q-3)/4设计维度为q×q的筛选矩阵γ，初始化元素值为0，当初始化元素值为1时：

5.如权利要求4所述的基于对称移位互质阵列的近场信道估计方法，其特征在于：所述估计角度和用户数量包括以分层拉普拉斯先验模型的形式构建稀疏信号模型，采用基于一维离网稀疏贝叶斯学习的信道估计算法估计角度参数和用户数量...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，陈策励，陆佳程，金石，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：