基于壓縮感知的MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計技術研究.pdf

1、MIMO-OFDM技術融合了多輸入多輸出技術與正交頻分復用技術的雙重優(yōu)勢，具有能成倍提升系統(tǒng)容量和抗頻率選擇性衰落等優(yōu)勢，在第四代移動通信的物理層核心技術中得到了廣泛應用。傳統(tǒng)的線性信道估計方法未充分利用無線信道的稀疏性，使用大量導頻來獲取信道狀態(tài)信息，導致系統(tǒng)頻譜利用率較低。壓縮感知技術可通過少量的觀測樣本精確地恢復出原始信號，為利用少量導頻實現(xiàn)信道估計提供了思路。
　　論文圍繞MIMO-OFDM系統(tǒng)壓縮感知信道估計展開研究，探

2、討了導頻方案設計，以及信道稀疏度未知和脈沖噪聲條件下信道估計問題。論文主要內(nèi)容如下：
　　①簡要介紹了壓縮感知的基本原理及實際應用情況，分析了 MIMO-OFDM系統(tǒng)壓縮感知信道估計的可行性，并舉例介紹了OMP和DCS-SOMP信道估計算法。
　　②研究了 MIMO-OFDM系統(tǒng)壓縮感知信道估計的導頻優(yōu)化算法，設計了一種基于模擬退火算法和空時塊碼的導頻方案?；谧钚』瘋鞲芯仃嚮ハ嚓P值的導頻優(yōu)化準則，并針對基于遺傳算法和移位機

3、制的導頻方案收斂速度慢、占用導頻子載波較多的問題，提出采用局部搜索能力更強的模擬退火算法進行導頻優(yōu)化，并通過對導頻符號進行空時編碼，使不同天線的導頻子載波位置相互重疊，以進一步減少導頻數(shù)量，提高系統(tǒng)頻譜利用率。仿真表明，論文提出的導頻方案收斂時間更短，性能更優(yōu)。
　?、垩芯苛诵诺老∈瓒任粗闆r下的信道估計算法，針對SAMP信道估計算法復雜度高，且需要估計噪聲參數(shù)的問題，論文提出了一種改進的OMP信道估計算法，該算法通過對殘差能量求

4、二階差分來判斷是否停止迭代。該算法計算量低于SAMP算法，且不需要估計噪聲參數(shù)。仿真表明，改進的OMP算法在信噪比較高時性能優(yōu)于 SAMP信道估計算法，系統(tǒng)誤碼率接近理想信道估計。將改進算法與分布式壓縮感知相結合，進一步改善了低信噪比下的信道估計性能。
　　④研究了脈沖噪聲環(huán)境下的信道估計方案。針對SPA-SAMP算法閾值計算復雜度高的問題，論文采用改進的DCS-SOMP算法實現(xiàn)脈沖噪聲和信道沖激響應的估計。該算法不需要進行復雜的