一种信道估计方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本申请设及通信领域，尤其设及一种信道估计方法及装置。
【背景技术】
[0002] 在OFDM通信系统中，准确的信道估计方法是接收端进行解调和均衡的基础。基于 压缩感知的信道估计算法作为一种先进的技术，能W较少的导频完成信道估计，并且估计 精确度局，具有重大的现实意义。
[0003] 目前，在基于压缩感知的信道估计算法中，广泛采用贪婪重构的方式，而该种方式 的噪声鲁椿性不强，并且该种方式需要已知稀疏度，所W，其实用性不高。从W上两点问题 可见，现有的信道估计算法的性能不高。
[0004] 因此，如何提高信道估计算法的性能，成为目前亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本申请提供了一种信道估计方法及装置，目的在于解决如何提高现有的信道估计 算法的性能的问题。
[0006] 为了实现上述目的，本申请提供了W下技术方案：
[0007] -种信道估计方法，包括：
[0008] 对原始观测矩阵进行奇异值分解；
[0009] 依据所述奇异值分解的结果，得到重构观测矩阵；
[0010] 对稀疏度进行估计，所述稀疏度为预设的信道冲激响应估值与索引集n的并集 中非零元素的个数，其中，Q依据所述重构观测矩阵及预设的残差向量生成；
[0011] 利用所述稀疏度进行信道估计。
[0012] 可选地，所述对原始观测矩阵进行奇异值分解包括：
[0013] 对原始观测矩阵A进行奇异值分解运算：
【主权项】
1. 一种信道估计方法，其特征在于，包括： 对原始观测矩阵进行奇异值分解； 依据所述奇异值分解的结果，得到重构观测矩阵； 对稀疏度进行估计，所述稀疏度为预设的信道冲激响应估值与索引集Ω的并集中非 零元素的个数，其中，Ω依据所述重构观测矩阵及预设的残差向量生成； 利用所述稀疏度进行信道估计。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对原始观测矩阵进行奇异值分解包 括： (A " 对原始观测矩阵A进行奇异值分解运算其中第一对角矩阵 Vu υ/ Δ = ?//^?σ,,σ2,···,σν ), σ, 2 σ2 2…2 σΛ,.'.; 所述依据所述奇异值分解的结果，得到重构观测矩阵包括： 计算所述第一对角矩阵Δ所含元素的均值= + + 构造第二对角矩阵S = -g(<7i,(72,_",(7(卜其中CT； 二σ，二…二 CJ^ =MearT, -(? Η 构造重构观测矩阵J = "
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对稀疏度进行估计包括： 初始化残差向量r = YP，以及信道冲激响应估值^ = O，其中，Yp为接收端的导频信号； 选择满足条件的原子，组成索引集Ω = {j: |v(j) I彡τ I |r| |2}，其中，V = JjT， 代表：？的转置，I v(j) I为V中第j个位置上数值的绝对值，I IrM2Sr的二阶范数，τ为 预设的常数； 将所述稀疏度确定为信道冲激响应估值叾与索引集Ω的并集中非零元素的个数。
4. 根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述利用所述稀疏度进行信道 估计包括： 初始化残差向量A= r、以及信道抽头系数索引集A,, =/?; 按照以下方式，依次进行第j次信道估计：计算索引集《 = ;选择u中最大的P个 原子：Λ = supp(u|P);计算更新后的索引集Γ = Λ U suppQij-i);利用最小二乘法进行 信道估计：nrgmiiv:supp(^r)|：^'-}；|;其中，j = 1、2......N，N为预设的迭代终止次数， N依据所述稀疏度确定。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述利用最小二乘法进行信道估计之 后，还包括： 进行裁剪，保留最大的P个信道估值屯=XI P; 更新残差向量 如果I I r」12彡I IIV11 12,则通过重新赋值r = IV1以及￡=1^，对稀疏度进行重新估 计； 利用重新估计的稀疏度，重新进行信道估计。
6. -种信道估计装置，其特征在于，包括： 分解模块，用于对原始观测矩阵进行奇异值分解； 重构模块，用于依据所述奇异值分解的结果，得到重构观测矩阵； 稀疏度估计模块，用于对稀疏度进行估计，所述稀疏度为预设的信道冲激响应估值与 索引集Ω的并集中非零元素的个数，其中，Ω依据所述重构观测矩阵及预设的残差向量生 成； 信道估计模块，用于利用所述稀疏度进行信道估计。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分解模块用于对原始观测矩阵进行 奇异值分解包括： 所述分解模块具体用于，对原始观测矩阵A进行奇异值分解运算：2 = 1/ Λ Λ Fii，其 Vu uJ 中第一对角矩阵Δ = -q >σ2 ; 所述重构模块用于依据所述奇异值分解的结果，得到重构观测矩阵包括： 所述重构模块具体用于，计算所述第一对角矩阵△所含元素的均值 Mean = ^1+σ2;构造第二对角矩阵 5 = ，其中 - (A (J1 = (J2 =…二二Mea/i;构造重构观测矩阵J = U λ n 。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述稀疏度估计模块用于对稀疏度进行 估计包括： 所述稀疏度估计模块具体用于，初始化残差向量r = ΥΡ，以及信道冲激响应估 值1 = 0,其中，Yp为接收端的导频信号；选择满足条件的原子，组成索引集Ω = U: |v(j) I彡τ I |r| |2}，其中，V = JV, 代表2的转置，|v(j) I为V中第j个位置上数 值的绝对值，I Irl |2为1·的二阶范数，τ为预设的常数；将所述稀疏度确定为信道冲激响应 估值A与索引集Ω的并集中非零元素的个数。
9. 根据权利要求6至8任一项所述的装置，其特征在于，所述信道估计模块用于利用所 述稀疏度进行信道估计包括： 所述信道估计模块具体用于，初始化残差向量^=!·、以及信道抽头系数索引集 /? = L按照以下方式，依次进行第j次信道估计：计算索引集w = ;选择u中最大的P 个原子：Λ = supp(u|P);计算更新后的索引集Γ = Λ U suppOiH);利用最小二乘法进 行信道估计3 =啤1^%:_)(7,,4)||1'-&||;其中，」=1、2......N，N为预设的迭代终止次 数，N依据所述稀疏度确定。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括： 准确度控制模块，用于在所述利用最小二乘法进行信道估计之后，进行裁剪，保留最大 的P个信道估值XIP;更新残差向量：〇 = K,, - A;如果I Irj I 12彡I Ir M I 12,则通过重 新赋值r = Iy1以及，对稀疏度进行重新估计；利用重新估计的稀疏度，重新进行信 道估计。
【专利摘要】本申请提供了一种信道估计方法及装置，对原始观测矩阵进行奇异值分解，依据所述奇异值分解的结果，得到重构观测矩阵，并且对稀疏度进行估计，所述稀疏度为预设的信道冲激响应估值与索引集Ω的并集中非零元素的个数，其中，Ω依据所述重构观测矩阵及预设的残差向量生成，最后，利用所述稀疏度进行信道估计。因为奇异值分解具有较强的噪声鲁棒性的特点，所以，本申请所述的方法及装置，具有较强的噪声鲁棒性，并且，本申请所述的方法及装置，可以进行稀疏度的估计，而无需已知稀疏度，所以，具有较高的实用性，因此，本实施例所述的信道估计方法及装置，具有较高的性能。
【IPC分类】H04L25-03, H04L27-26, H04L25-02
【公开号】CN104836760
【申请号】CN201510284037
【发明人】王一蓉, 邓伟, 王艳茹, 范军丽, 郑越峰, 刘伟才, 刘凯明
【申请人】北京国电通网络技术有限公司, 北京邮电大学, 北京中电飞华通信股份有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月28日