本文關(guān)鍵詞：SC-FDE系統(tǒng)中基于分層模型的低復(fù)雜度稀疏信道估計算法研究

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【摘要】：伴隨著人們對各類互聯(lián)網(wǎng)多媒體需求的增長和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,無線通信越來越受到學(xué)者們的高度重視。作為第四代(4G)無線通信系統(tǒng)重點(diǎn)技術(shù)之一,單載波頻域均衡(SC-FDE),在一方面,克服了正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)的不足,另一方面,與OFDM系統(tǒng)相比,在保持與其具有近似相同的復(fù)雜度的同時,獲得與其相似的功能。SC-FDE系統(tǒng)在其接收端進(jìn)行頻域均衡以及信號檢測都需要已知信道狀態(tài)信息,因此信道估計是該系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)的導(dǎo)頻輔助信道估計方法中,要求導(dǎo)頻子載波之間的頻率間隔一般小于信道的相干帶寬,這樣才能利用插值方法較為準(zhǔn)確地獲取數(shù)據(jù)子載波的沖擊響應(yīng)。然而,在實(shí)際的通信系統(tǒng)中,往往會碰到稀疏信道(比如:寬帶無線通信信道),其沖擊響應(yīng)的多數(shù)值近似為零,只有少數(shù)響應(yīng)的幅度值比較大,且間隔比較寬,呈現(xiàn)出近似稀疏性。在傳統(tǒng)的信道估計方法中,并沒有利用信道近似稀疏這一先驗信息,因此本文將針對SC-FDE系統(tǒng)稀疏信道估計方法進(jìn)行研究。本文的研究內(nèi)容如下:首先,簡單介紹無線通信發(fā)展現(xiàn)狀及SC-FDE技術(shù),分析了無線信道特性以及SC-FDE系統(tǒng)信道估計的研究現(xiàn)狀。介紹因子圖消息傳遞算法,并給出各種消息更新規(guī)則的計算公式。其次,研究3-L貝葉斯分層模型的因子圖模型�；谙蛄啃问降�3-L分層模型提出一種分塊平均場(mean field,MF)算法,從收斂速度及均方誤差的角度進(jìn)行仿真與原始不分塊MF算法作對比,并從理論上說明所提出算法的合理性。在改進(jìn)的3-L貝葉斯分層模型的因子圖模型中,將置信傳播(belief propagation,BP)算法用廣義近似消息傳遞(general approximate message passing,GAMP)算法來代替,提出基于改進(jìn)標(biāo)量形式3-L分層模型的GAMP-MF算法,在GAMP-MF算法的基礎(chǔ)上提出復(fù)雜度更低的GAMP-MF-ELI算法,并在稀疏數(shù)學(xué)模型下與原始不分塊MF算法進(jìn)行了仿真對比分析。最后,將提出基于向量形式的3-L分層模型的MF分塊(MF-block)算法以及提出的基于改進(jìn)標(biāo)量形式的3-L分層模型的GAMP-MF-ELI算法應(yīng)用于SC-FDE系統(tǒng)稀疏信道估計中,利用Monte-Carlo仿真來評估所提出算法的性能及復(fù)雜度。并與經(jīng)典的稀疏度已知的正交匹配追蹤(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)算法及不分塊MF算法做對比分析。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.53

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