OFDM水聲通信系統(tǒng)的LS-OMP信道估計
本文選題:水聲通信 + 正交頻分復(fù)用 ; 參考:《聲學(xué)技術(shù)》2017年01期
【摘要】:對于正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)水聲通信系統(tǒng),最小二乘(Least Squares,LS)信道估計方法受噪聲影響較大,并且使用的導(dǎo)頻數(shù)量較多,影響通信效率。而基于壓縮感知理論的正交匹配追蹤(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)信道估計方法可以充分利用水聲信道的稀疏特性,同時能夠有效地抑制系統(tǒng)噪聲,但控制迭代運算次數(shù)的相關(guān)參數(shù)(稀疏度或誤差容忍值)是OMP算法的關(guān)鍵條件。針對上述問題,提出了利用少量導(dǎo)頻隨機分布的LS和OMP聯(lián)合的信道估計方法,該方法首先利用少量導(dǎo)頻采用LS方法估計出OMP算法的誤差容忍值,再利用OMP算法恢復(fù)數(shù)據(jù)子載波的信道信息。理論分析和仿真結(jié)果同時表明,與傳統(tǒng)的LS算法或OMP算法相比,新算法能夠在數(shù)據(jù)恢復(fù)的同時有效抑制系統(tǒng)噪聲,應(yīng)用稀疏特性及較少量的導(dǎo)頻,進一步提高了系統(tǒng)的頻譜效率,對時變稀疏水聲信道具有更好的適應(yīng)性。
[Abstract]:For orthogonal Frequency Division Multiplexing / OFDM (orthogonal Frequency Division Multiplexing / OFDM) underwater acoustic communication system, the least square least squares (LSS) channel estimation method is greatly affected by noise, and the number of pilots used is more, which affects the communication efficiency. However, the orthogonal matching tracking orthogonal matching pursuit OMP-based channel estimation method based on compressed sensing theory can make full use of the sparse characteristics of underwater acoustic channels and effectively suppress system noise. But the key condition of OMP algorithm is to control the relative parameters (sparsity or error tolerance). In order to solve the above problems, a channel estimation method based on the combination of LS and OMP with a small number of pilots is proposed. Firstly, the error tolerance of the OMP algorithm is estimated by using the LS method with a small number of pilots. Then the OMP algorithm is used to recover the channel information of the data subcarriers. The theoretical analysis and simulation results also show that compared with the traditional LS or OMP algorithm, the new algorithm can effectively suppress the system noise while recovering the data, using sparse characteristics and a small number of pilots. The spectrum efficiency of the system is further improved and the system is more adaptable to time-varying sparse underwater acoustic channels.
【作者單位】: 黑龍江科技大學(xué)理學(xué)院;黑龍江科技大學(xué)電子與信息工程學(xué)院;哈爾濱工程大學(xué)信息與通信工程學(xué)院;
【基金】:黑龍江省自然科學(xué)基金(F2015018)資助項目
【分類號】:TN929.3
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8 張侖m,
本文編號:1998309
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