本文關(guān)鍵詞：一種優(yōu)化的gOMP稀疏OFDM信道估計(jì)方法　出處：《工程科學(xué)與技術(shù)》2017年05期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：無線多徑信道多呈現(xiàn)稀疏特性,即信道時(shí)延擴(kuò)展大,但是路徑的個(gè)數(shù)少,利用信道先驗(yàn)稀疏信息的稀疏信道估計(jì)方法可以提高稀疏信道的估計(jì)準(zhǔn)確性。針對貪婪算法選擇字典原子在殘余誤差最小意義下的非最優(yōu)性,及廣義正交匹配追蹤算法gOMP利用含噪信號估計(jì)稀疏信道過程中過多的選擇字典原子導(dǎo)致gOMP算法重建性能下降的問題,提出優(yōu)化的廣義正交匹配追蹤算法(optimized generalized orthogonal matching pursuit,OgOMP)。在OgOMP算法原子選擇階段,采用使殘余誤差最小化的原子選擇標(biāo)準(zhǔn)代替殘差與字典內(nèi)積絕對值最大化的原子選擇標(biāo)準(zhǔn)以選擇原子。為刪除多余的誤選原子,添加原子精煉步驟對每一步迭代后選擇的字典原子進(jìn)行二次選擇,選擇對應(yīng)最大信道衰落系數(shù)的原子,選擇的原子數(shù)與信道稀疏度相同,刪除錯(cuò)選原子以保證重建信號與原始信號的稀疏性一致。本文仿真對比了gOMP和OgOMP算法的信道估計(jì)均方誤差、誤碼率、殘差收斂速度以及不同導(dǎo)頻數(shù)、不同原子選擇數(shù)對算法的影響。仿真結(jié)果表明:相同的誤碼率下,OgOMP算法比gOMP算法在估計(jì)稀疏信道時(shí)最大可以節(jié)省4 dB的信噪比,信噪比為20 dB時(shí)均方誤差最大可以減小5 dB;兩種算法的殘差收斂速度均優(yōu)于MP算法;導(dǎo)頻數(shù)的增加可以減小兩種算法的信道估計(jì)均方誤差,相同信道估計(jì)性能下OgOMP算法具有更小的導(dǎo)頻開銷;每步迭代選擇的原子數(shù)目不同時(shí),相比于gOMP算法,OgOMP算法性能基本不變,具有更好的穩(wěn)定性,仿真結(jié)果驗(yàn)證了改進(jìn)算法的有效性。
[Abstract]:Many wireless multipath channels show sparse characteristics, that is, the channel delay spread is large, but the number of paths is small. The estimation accuracy of sparse channel can be improved by using the sparse channel estimation method with prior sparse channel information. The non-optimality of dictionary atom in the sense of minimum residual error is selected for greedy algorithm. And generalized orthogonal matching tracking algorithm gOMP uses noisy signals to estimate sparse channel. Too many choice dictionary atoms lead to poor reconstruction performance of gOMP algorithm. An optimized generalized orthogonal matching pursuit is proposed. OgOMP. In the atomic selection phase of the OgOMP algorithm. The atomic selection criterion which minimizes the residual error is used instead of the atomic selection standard which maximizes the absolute value of the residual error and the dictionary product to select the atom. The dictionary atoms selected after each step iteration are selected by adding the atomic refining step, and the atoms corresponding to the maximum channel fading coefficient are selected, and the number of atoms selected is the same as the channel sparsity. Error-selective atoms are deleted to ensure the sparsity of the reconstructed signal and the original signal. The channel estimation mean square error and bit error rate of the gOMP and OgOMP algorithms are simulated and compared in this paper. The convergence rate of residual error and the influence of different pilot numbers and different atomic selections on the algorithm. The simulation results show that: under the same bit error rate. The maximum SNR of the OgOMP algorithm is 4 dB less than that of the gOMP algorithm, and the maximum mean square error can be reduced by 5 dB when the SNR is 20 dB. The convergence speed of the two algorithms is better than that of MP algorithm. The increase of pilot number can reduce the channel estimation mean square error of the two algorithms. Under the same channel estimation performance, the OgOMP algorithm has less pilot overhead. Compared with gOMP algorithm, the number of atoms selected by each iteration is different, and the performance of OgOMP algorithm is basically invariant. The simulation results show that the improved algorithm is effective.
【作者單位】： 天津大學(xué)電氣自動(dòng)化與信息工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61571318) 海南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助項(xiàng)目(ZDYF2016153) 青海省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目資助(2015-ZJ-904)
【分類號】：TN929.53
【正文快照】： 隨著數(shù)字電子技術(shù)和大規(guī)模集成電路的發(fā)展,正交頻分復(fù)用(orthogonal frequency division multi-plexing,OFDM)因其具有較高的頻率利用率和抗多徑干擾的能力得到了迅猛發(fā)展[1 2]。OFDM系統(tǒng)把頻率選擇性衰落信道轉(zhuǎn)換為并行的平坦衰落信道,僅使用簡單的均衡器即可實(shí)現(xiàn)信道的均衡

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本文編號：1424771