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《基于壓縮感知的無線信道估計算法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代碼10459學(xué)號或申請?zhí)?01312172011密級碩士學(xué)位論文基于壓縮感知的無線信道估計算法研究作者姓名：高新利導(dǎo)師姓名：陳恩慶學(xué)科門類：工學(xué)專業(yè)名稱：通信與信息系統(tǒng)培養(yǎng)院系：信息工程學(xué)院完成時間：2016年5月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchonWirelessChannelEstimationAlgorithmsBasedonCompressedSensingByXinliGaoSupervisor:Prof.E
2、nqingChenCommunicationandInformationSystemInformationEngineeringCollegeofZhengzhouUniversityMay2016學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本聲明的法律責任由本人承擔。學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的論文及相關(guān)
3、的職務(wù)作品，知識產(chǎn)權(quán)歸屬鄭州大學(xué)。根據(jù)鄭州大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留或向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱；本人授權(quán)鄭州大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或者其他復(fù)制手段保存論文和匯編本學(xué)位論文。本人離校后發(fā)表、使用學(xué)位論文或與該學(xué)位論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時，第一署名單位仍然為鄭州大學(xué)。保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定。摘要摘要在追求高效快速的現(xiàn)今時代，快速語音通信、快速傳遞信息，已經(jīng)成為人們不可或缺的通信需求。無線通信系統(tǒng)中，正
4、交頻分復(fù)用（OrthogonalFrequency-DivisionMultiplexing,OFDM）技術(shù)，利用子載波間的正交性，提高了傳輸效率，并且能夠有效的抵抗信道衰落，提高了傳輸精度。多輸入多輸出（MultipleInputMultipleOutput,MIMO）技術(shù)，能夠提高無線通信系統(tǒng)的空間利用范圍，充分利用了有效空間，更加提高了信息傳輸效率。但不管是OFDM系統(tǒng)或MIMO-OFDM系統(tǒng)，在信號傳輸中，會受到環(huán)境以及周圍建筑物的影響，產(chǎn)生衰落和時延，造成符號間干擾（InterSymbolInterferenc
5、e,ISI）和子載波間干擾（InterCarrierInterference,ICI）。因此，能夠精準且有效獲取信道狀態(tài)信息（ChannelStateInformation,CSI）從而準確的恢復(fù)發(fā)送信號尤為重要。研究表明，無線多徑信道往往在時域中表現(xiàn)出稀疏特性，然而傳統(tǒng)的信道估計方法不能充分利用這一特性，所以需要研究新的方法，利用這一先驗信息，提高估計的精度。壓縮感知技術(shù)，能夠根據(jù)信號的稀疏性，利用少量的，但是占主導(dǎo)作用的采樣信息，來恢復(fù)和重建原始信號。目前，壓縮感知技術(shù)已經(jīng)在各個行業(yè)得到應(yīng)用，例如，無線通信、圖像處理
6、、模式識別等領(lǐng)域。在本文中，我們將壓縮感知應(yīng)用于無線信道估計中，利用信道的稀疏特性，通過少量的導(dǎo)頻符號進行信道估計。本文的研究工作是在OFDM以及MIMO-OFDM系統(tǒng)中，采用基于壓縮感知的信道估計方法對無線通信信道進行信道估計。主要包括兩個方面工作：第一、我們給出了基于快速貝葉斯匹配追蹤算法的信道估計算法，并將其應(yīng)用在OFDM系統(tǒng)無線信道估計中。該算法利用貝葉斯原理，對無線稀疏信道建立貝葉斯先驗?zāi)Ｐ?，利用信道先驗信息，根?jù)最大后驗概率參數(shù)估計方法，對模型參數(shù)以及參數(shù)分布進行匹配追蹤求解，最終精確的重構(gòu)稀疏信道。第二、論
7、文提出了改進的混合優(yōu)化光滑l0范數(shù)信道估計重構(gòu)算法，用來估計MIMO-OFDM系統(tǒng)的無線稀疏信道。該算法采用逼近性能更好的雙曲正切函數(shù)來替代高斯函數(shù)，雙曲正切函數(shù)的“陡峭性”更好，比高斯函數(shù)更快速的收I摘要斂于零，因此，更近似l0范數(shù)。該算法將最速下降法結(jié)合修正牛頓法進行混合優(yōu)化，其中最速下降法用于算法的初始化，修正牛頓法用于算法的收斂，使算法達到了很好的收斂速度，并提高了重構(gòu)精度，通過仿真驗證了該算法的有效性。關(guān)鍵詞：無線信道估計，壓縮感知技術(shù)，正交頻分復(fù)用，多輸入多輸出，貝葉斯匹配追蹤算法，l0范數(shù)重構(gòu)算法。IIAb
8、stractAbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,people’sdemandforwirelesscommunicationisgrowinginrapid,andtherequirementforcommunicationqualityandspeeda
