一种自适应稀疏度正交匹配追踪水声信道估计方法技术

本发明专利技术公开了一种自适应稀疏度正交匹配追踪水声信道估计方法。本发明专利技术考虑了水声信道的稀疏特性，针对传统自适应稀疏度OMP算法需要设置固定的迭代停止条件以及相关峰值搜索方法可能带来估计误差的问题，首先利用双曲调频信号的良好自相关特性估计出水声信道的粗稀疏度以及多径时延的位置，然后对多径时延集合进行扩展，最后利用重构接收信号的最小均方误差准则得到最后的信道估计结果，达到了稀疏度自适应的目的。本发明专利技术有效避免了传统的自适应稀疏度OMP算法因固定的停止条件而可能产生的估计性能不稳定的问题，并且字典集的列数由扩展的多径时延集合自适应调整，避免了字典集冗余和不完备的问题，提升了估计效率的同时保证了估计的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水声通信，具体涉及一种自适应稀疏度正交匹配追踪水声通信信道估计方法。

技术介绍

1、海洋是人类赖以生存和发展并且亟待开发的领域，随着海洋资源开发、环境监测等领域的工作日益引起重视，对海洋信息的获取变得尤为重要。目前，世界各国都在积极开展与海洋相关的技术研究，加强对海洋各种资源的开发，缓解陆地资源紧缺的问题。

2、在水下环境中，电磁波信号的衰耗很严重，无法进行远距离传输，光波信号的色散严重，也无法实现远距离传输。而声波在水中的传输衰减小，传播距离远，成为了水下信息远距离传输的主要方式。近年来，研究水声通信技术与研制水声通信机成为一个热点。但是，水声信道是一个典型双扩展时变信道。在水声通信中，信号受到水声信道多径效应的影响，引起接收信号的时延扩展、幅度衰落和码间干扰等现象，从而降低了水声通信的性能。多径到达的本征声线在水声信道的时延轴上分布在几个分离的区域，而多数的时间点上信道的能量分布较少，使得水声信道具有稀疏特性。水声信道冲激响应的稀疏结构能够提高信道估计的效率，有利于水声信道的实时追踪估计。精确的信道估计能够为后续的信道均衡提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自适应稀疏度正交匹配追踪水声信道估计方法，首先将水声信道模型表示成具有多径时延和多径衰落系数的稀疏形式，t时刻冲激响应表示为其中，L为多径的个数，Al为第l条多径的衰落系数，l＝1,2,…,L，τl为第l条多径相对于第1径的时延，且τ1＝0；

2.如权利要求1所述的一种自适应稀疏度正交匹配追踪水声信道估计方法，其特征在于，步骤(1)参数初始化具体是：初始化多径的支撑集简化后的字典集残差向量r＝y(m)，排序后的多径索引集更新后的多径索引集重构的接收信号与原接收信号的均方误差集合时延的搜索半径μ＝0，设置相关峰筛选的阈值κ和搜索半径缩放因子ε，OMP算法的迭代次数Ite...

【技术特征摘要】

1.一种自适应稀疏度正交匹配追踪水声信道估计方法，首先将水声信道模型表示成具有多径时延和多径衰落系数的稀疏形式，t时刻冲激响应表示为其中，l为多径的个数，al为第l条多径的衰落系数，l＝1,2,…,l，τl为第l条多径相对于第1径的时延，且τ1＝0；

2.如权利要求1所述的一种自适应稀疏度正交匹配追踪水声信道估计方法，其特征在于，步骤(1)参数初始化具体是：初始化多径的支撑集简化后的字典集残差向量r＝y(m)，排序后的多径索引集更新后的多径索引集重构的接收信号与原接收信号的均方误差集合时延的搜索半径μ＝0，设置相关峰筛选的阈值κ和搜索半径缩放因...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈惠芳，吴鑫涛，谢磊，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：