CN115695101B 基于联合相关同步匹配追踪的ofdm稀疏信道估计方法 （中南林业科技大学）

基于联合相关同步匹配追踪的OFDM稀疏信本发明公开了一种基于联合相关同步匹配搜索的方式对多个连续OFDM符号的信道进行同过比较各OFDM符号上频域响应的残差与感知矩阵中各原子的相关运算大小，构造了联合候选集；(2)针对联合候选集提出了分段式裁剪策略以选择正确的原子支撑；(3)将连续符号间信道多径时延的时间相关性作为迭代停止条件的判能量等先验信息的迭代停止条件。仿真结果表2(1)通过比较各OFDM符号上频域响应的残差与感知矩阵中各原子的相关运算大小，构(3)将连续符号间信道多径时延的时间相关性作为迭代停止条件的判决依据，提出了不依赖信道稀疏度或者信道噪声能量先验信息的最大相关性的前Q个原子的索引定义为该OFDM符号的候选集的构所述的分段式裁剪策略的目标是从联合候选集中选择出目标原子索引以正确地构造其中函数count(I(k)，Δ(k))返回一个由Nsym32.根据权利要求1所述的基于联合相关同步匹配追踪的OFDM稀疏信道估计方法，其特3.根据权利要求1所述的基于联合相关同步匹配追踪的OFDM稀疏信道估计方法，其特4.根据权利要求3所述的基于联合相关同步匹配追踪的OFDM稀疏信道估计方法，其特5.根据权利要求4所述的基于联合相关同步匹配追踪的OFDM稀疏信道估计方法，其特4[0003]迄今为止不少性能优良且具有复杂度优势的贪婪追踪稀疏恢复算法被先后提号间的信道建模成具有共同支撑集的稀疏信号集，显著提高了OFDM稀疏信道估计的性能。稀疏度自适应能力依赖于信道噪声能量先验信[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种基于联合相关同步匹配追踪的OFDM稀疏[0008]一种基于联合相关同步匹配追踪的OFDM稀疏信道估计方法，采用联合相关同步匹配追踪算法以连续迭代搜索的方式对多个连续OFDM符号的信道进行[0010](1)通过比较各OFDM符号上频域响应的残差与感知矩阵中各原子的相关运算大5[0012](3)将连续符号间信道多径时延的时间相关性作为迭代停止条件的判决依据，提r-)具有最大相关性的前Q个原子的索引定义为该OFDM符号的候选集到的频率响应所构成的观测向量；针对参与联合相关同步信道估计的总共Nsym个连续OFDM[0023]所述的分段式裁剪策略的目标是从联合候选集中选择出目标原子索引以正确地Nsym6n个OFDM符号的感知矩阵Ψn[0033]当D(k)<βNsym时，联合相关同步匹配追踪算法停止迭代并返回上一次迭代中信道使用本发明的联合相关同步匹配追踪算法不需要接收机对信道稀疏度或者信道噪声能量以更少的时间复杂度实现鲁棒性更高的稀疏度[0039]图1为不同信噪比的单路径信道下，候选集cn包含真实原子的索引的概率分布(M7[0048]先假设一个基于离散傅里叶变换点数为N的OFDM基带系统，保护间隔长度为NGI第n(1≤n≤Nsym)个符号上的信道冲[0052]其中Gec是N阶傅里叶矩阵前NGI列构成的子矩阵。[0053]假设每个OFDM符号的导频数量为M，第n个符号上的导频子载波位置集合pn={pn测向量为根据压缩感知理论，原信号的观测向量可以由对应感知矩阵中的原子[0055]其中感知矩阵是从G矩阵按照集合pn中的元素提取出来的行向量所构[0059]其中表示以A中元素为索引提取出来的由Ψn的列构成8[0062]贪婪迭代算法以连续迭代搜索的方式通过比较残差与感知矩阵中各原子的相关[0064]其中r-)是第n个OFDM符号上观测向量的前一次迭代的残差。然而，由于各原子之错误原子选择问题。我们将与残差具有最大相关性的前Q个原子的索引定义为候选集cncn的构造可以表示为：r-)),Q)。(7)本发明对单路径信道下不同信噪比(SNR)时cn包含真实原子的概率分布(Fx(Q)＝P{X≤Q})[0073]其中函数count(I，Δ)返回一个由Δ中各个元素在矩阵I中的出现次数组成的向[0074]基于前面得到的联合相关系数，JCSMP算法提出了一种针对联合候选集的分阶段9Nsym[0080]入8={AgIT⃞≥aNm}。[0081]联合相关系数接近Nsym的索引，其原子与当前残差不仅具有较高内积值，并且在路径有接近80％的概率被搜索到cn内。且在Nsym个连续符号中，对应的原子索引具有接近基于信道噪声能量阈值的停止条件具有更好的稀疏度自适应能力的原因也会影响联合候选集的裁剪和停止条件的性能，从而影响整体JCSMP算法的原子选[0090]本部分将验证所提JCSMP算法稀疏度自适应能力的提升和支撑搜索效率上的优NMN[0101]SOMP算法的总计算复杂度为O(KsIMNGI)。JCSAMP算法的迭代次数可以表示为O(KJMNGI)，其中KS，KI和KJ分别表示SOMP，IMSAMP和JCSMP所需的迭代次数。基于噪声能量阈值的SOMP算法单次仅选择一个原