本文關(guān)鍵詞：基于壓縮感知的OFDM系統(tǒng)雙選信道估計(jì)研究　出處：《天津理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：高速移動下正交頻分復(fù)用系統(tǒng)無線通信信道要經(jīng)歷時(shí)間和頻率的雙選擇性衰落,為了使發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)過雙選信道后在接收端被正確地接收,必須對信道狀態(tài)信息進(jìn)行估計(jì)。由于雙選信道在時(shí)延-多普勒域呈現(xiàn)出稀疏性,壓縮感知技術(shù)得以應(yīng)用到雙選信道稀疏信道估計(jì)中。本文主要研究了基于壓縮感知的雙選信道估計(jì)。主要研究內(nèi)容包括:(1)提出了雙選信道估計(jì)下最優(yōu)導(dǎo)頻模式的選取方法。OFDM系統(tǒng)采用壓縮感知技術(shù)進(jìn)行雙選信道估計(jì)時(shí),隨機(jī)選取的導(dǎo)頻模式易導(dǎo)致壓縮感知的觀測矩陣重構(gòu)能力不穩(wěn)定,影響信道估計(jì)性能�？赏ㄟ^多種相關(guān)性標(biāo)準(zhǔn)來描述雙選信道的觀測矩陣,根據(jù)觀測矩陣的相關(guān)性最小準(zhǔn)則選取最優(yōu)導(dǎo)頻模式可改善信道估計(jì)性能。仿真結(jié)果表明比起隨機(jī)放置導(dǎo)頻和等距放置導(dǎo)頻,所選最優(yōu)導(dǎo)頻模式的信道估計(jì)性能更好。(2)基于OMP、ROMP算法提出了兩種改進(jìn)恢復(fù)算法。當(dāng)稀疏度提高時(shí),壓縮感知中ROMP算法的復(fù)雜度增大,為了降低復(fù)雜度,提出了兩種改進(jìn)算法。一種是有嚴(yán)格計(jì)算約束的改進(jìn)恢復(fù)算法,該算法每次迭代選擇固定數(shù)目的原子使支撐集為非奇異矩陣來降低原子選擇和LS計(jì)算上的復(fù)雜度,并且每次迭代更新支撐集來保證精度;另一種改進(jìn)恢復(fù)算法利用QR矩陣分解來避免ROMP中LS中的偽逆運(yùn)算,降低了計(jì)算復(fù)雜度。(3)ICI存在的情況下提出了基于壓縮感知技術(shù)的雙選信道估計(jì)方法。ICI存在時(shí),雙選信道系數(shù)矩陣的主對角線及其他對角線皆為非零值,而傳統(tǒng)信道估計(jì)方法忽略了主對角線之外的其他部分。根據(jù)信道系數(shù)矩陣的每條對角線在時(shí)延-多普勒域都具有稀疏性,利用壓縮感知理論,可對信道系數(shù)矩陣的所有對角線進(jìn)行估計(jì),并通過選取適當(dāng)?shù)男诺老禂?shù)矩陣有效帶寬的大小,獲得最優(yōu)的估計(jì)性能。仿真結(jié)果表明該估計(jì)方法可提高ICI存在下雙選信道的估計(jì)性能。
[Abstract]:High speed mobile selective wireless orthogonal frequency division multiplexing system to wireless communication channel through time and frequency fading, in order to send the data after the doubly selective channel can be received correctly by the channel state information must be estimated. Because in the doubly selective channel delay Doppler domain shows a sparse, compressed sensing technology applied to the doubly selective channel sparse channel estimation. This paper mainly studies the doubly selective channel estimation method based on compressed sensing. The main research contents include: (1) put forward the double channel estimation method for.OFDM system under the selected optimal pilot mode using double channel estimation of compressed sensing technology, pilot pattern randomly selected easily lead to capacity matrix observation of reconstruction of compressed sensing instability, affecting the performance of channel estimation. The observation matrix can be described through a variety of doubly selective channel correlation standard, according to the observation The criterion of minimum correlation matrix to select the optimal pilot pattern can improve the channel estimation performance. The simulation results show that compared with randomly placed pilot and placed equidistant pilot channel estimation performance better, the selected optimal pilot mode. (2) based on OMP ROMP algorithm, puts forward two kinds of complex algorithm. When the sparsity increases. ROMP, compressed sensing algorithm complexity increases, in order to reduce the complexity, two improved algorithms are proposed. One is the recovery algorithm to improve the rigorous calculation of constraints, the algorithm in each iteration to choose a fixed number of atoms of the support set to reduce the complexity of atom selection and LS calculation of the non singular matrix. And each iteration to ensure the accuracy of the support set; another improved restoration algorithm using QR matrix decomposition to avoid ROMP LS pseudo inverse operation, reduces the computational complexity. (3) the presence of ICI is proposed based on the pressure Doubly selective channel estimation method for.ICI compressed sensing technology exists, the main diagonal coefficient matrix of the doubly selective channel and other diagonal is nonzero, and ignore the other part of the main diagonal method outside the traditional channel estimation. According to each diagonal coefficient matrix of the channel sparsity is in delay Doppler domain, using the compressed sensing theory, can all of the diagonal coefficient matrix of channel estimation, and by selecting the effective bandwidth of channel coefficient matrix of appropriate size, to obtain the best estimation performance. The simulation results show that the estimation performance of the estimation method can improve the presence of ICI doubly selective channel.

【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.53

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