MIMO電力線載波通信中基于壓縮感知的信道與脈沖噪聲聯(lián)合估計方法
發(fā)布時間:2021-06-22 17:20
在多輸入多輸出電力線通信(Multiple-input Multiple-output Power Line Communication,MIMO-PLC)系統(tǒng)中,信道狀態(tài)信息的準(zhǔn)確性將直接影響系統(tǒng)的整體性能,且電力線信道中復(fù)雜的脈沖噪聲會使信道估計技術(shù)性能降低。因此,針對在脈沖噪聲影響下進行信道估計的問題,提出一種基于快速塊稀疏貝葉斯學(xué)習(xí)算法的信道與脈沖噪聲聯(lián)合估計方法。該方法將信道與脈沖噪聲聯(lián)合估計轉(zhuǎn)換為壓縮感知問題,利用MIMO-PLC系統(tǒng)信道間的相關(guān)性以及信道沖擊響應(yīng)和脈沖噪聲的稀疏特性進行求解。仿真結(jié)果表明,與傳統(tǒng)信道估計和脈沖噪聲抑制方法相比,在不同導(dǎo)頻數(shù)量下提出的聯(lián)合估計方法均有更好的性能。
【文章來源】:通信技術(shù). 2020,53(09)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
2×2 MIMO-PLC信道模型
圖2對比了導(dǎo)頻數(shù)量為128時不同方法的MSE性能?梢钥闯,SNR較低時,IN對信道估計的性能影響較大。當(dāng)SNR<10 d B時,未經(jīng)過IN抑制的LS估計與MMSE估計的MSE很高,不能精確獲取信道的CSI;在接收機處用消隱法抑制IN后,性能有所提升,但仍比所提的BSBL-FM聯(lián)合估計算法差。當(dāng)SNR>10 d B時,是否用消隱法抑制IN對LS估計與MMSE估計的性能影響較小,BSBL-FM聯(lián)合估計算法性能更好。所以,BSBL-FM聯(lián)合估計算法無需提前進行IN消除,簡化了接收機的結(jié)構(gòu),并且在任何SNR條件下均表現(xiàn)出更高的估計精度。圖3對比了導(dǎo)頻數(shù)目為128時抑制IN后不同方法的誤比特率性能。隨著SNR的升高,BSBL-FM聯(lián)合估計算法的BER越來越低,且一直優(yōu)于其他兩種算法,表明BSBL-FM聯(lián)合估計算法可顯著提高MIMO-PLC系統(tǒng)的可靠性。
圖4對比了導(dǎo)頻數(shù)目為128與64時,不同方法的MSE性能?梢钥闯觯S著導(dǎo)頻數(shù)目增加,3種方法的MSE均逐漸降低,且BSBL-FM聯(lián)合估計算法的性能始終優(yōu)于其他兩種算法。導(dǎo)頻數(shù)目為64的BSBL-FM聯(lián)合估計算法的性能明顯優(yōu)于導(dǎo)頻數(shù)目為128的“LS-Bl”估計的性能,在SNR<18 d B時優(yōu)于“MMSE-Bl”估計的性能。由此可見,BSBL-FM聯(lián)合估計算法插入更少的導(dǎo)頻就可以達到更高的估計精度,在低信噪比條件下性能提升更顯著,可以有效提高MIMO-PLC系統(tǒng)的傳輸效率和可靠性。圖4 不同導(dǎo)頻數(shù)量下各算法的MSE性能比較
【參考文獻】:
期刊論文
[1]MIMO PLC系統(tǒng)中脈沖噪聲消除方法[J]. 申敏,李想,林歡. 重慶郵電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(05)
[2]基于壓縮感知的低壓電力線載波通信信道估計[J]. 齊萌,趙利國. 計算機測量與控制. 2016(09)
[3]MIMO-OFDM系統(tǒng)基于壓縮感知的稀疏信道估計[J]. 葉新榮,朱衛(wèi)平,孟慶民. 應(yīng)用科學(xué)學(xué)報. 2013(03)
本文編號:3243235
【文章來源】:通信技術(shù). 2020,53(09)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
2×2 MIMO-PLC信道模型
圖2對比了導(dǎo)頻數(shù)量為128時不同方法的MSE性能?梢钥闯,SNR較低時,IN對信道估計的性能影響較大。當(dāng)SNR<10 d B時,未經(jīng)過IN抑制的LS估計與MMSE估計的MSE很高,不能精確獲取信道的CSI;在接收機處用消隱法抑制IN后,性能有所提升,但仍比所提的BSBL-FM聯(lián)合估計算法差。當(dāng)SNR>10 d B時,是否用消隱法抑制IN對LS估計與MMSE估計的性能影響較小,BSBL-FM聯(lián)合估計算法性能更好。所以,BSBL-FM聯(lián)合估計算法無需提前進行IN消除,簡化了接收機的結(jié)構(gòu),并且在任何SNR條件下均表現(xiàn)出更高的估計精度。圖3對比了導(dǎo)頻數(shù)目為128時抑制IN后不同方法的誤比特率性能。隨著SNR的升高,BSBL-FM聯(lián)合估計算法的BER越來越低,且一直優(yōu)于其他兩種算法,表明BSBL-FM聯(lián)合估計算法可顯著提高MIMO-PLC系統(tǒng)的可靠性。
圖4對比了導(dǎo)頻數(shù)目為128與64時,不同方法的MSE性能?梢钥闯觯S著導(dǎo)頻數(shù)目增加,3種方法的MSE均逐漸降低,且BSBL-FM聯(lián)合估計算法的性能始終優(yōu)于其他兩種算法。導(dǎo)頻數(shù)目為64的BSBL-FM聯(lián)合估計算法的性能明顯優(yōu)于導(dǎo)頻數(shù)目為128的“LS-Bl”估計的性能,在SNR<18 d B時優(yōu)于“MMSE-Bl”估計的性能。由此可見,BSBL-FM聯(lián)合估計算法插入更少的導(dǎo)頻就可以達到更高的估計精度,在低信噪比條件下性能提升更顯著,可以有效提高MIMO-PLC系統(tǒng)的傳輸效率和可靠性。圖4 不同導(dǎo)頻數(shù)量下各算法的MSE性能比較
【參考文獻】:
期刊論文
[1]MIMO PLC系統(tǒng)中脈沖噪聲消除方法[J]. 申敏,李想,林歡. 重慶郵電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(05)
[2]基于壓縮感知的低壓電力線載波通信信道估計[J]. 齊萌,趙利國. 計算機測量與控制. 2016(09)
[3]MIMO-OFDM系統(tǒng)基于壓縮感知的稀疏信道估計[J]. 葉新榮,朱衛(wèi)平,孟慶民. 應(yīng)用科學(xué)學(xué)報. 2013(03)
本文編號:3243235
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