[发明专利]一种联合稀疏信道估计方法、装置及系统

权利要求书

1.一种联合稀疏信道估计方法，其包括以下步骤：

S1：建立联合稀疏重建模型，将多个信道合并为一联合稀疏向量；

S2：利用所述联合稀疏重建模型，获取所述联合稀疏向量的所有非零元素块的位置，在所述步骤S2中，还包括以下步骤：

S21：初始化残差为所述联合稀疏重建模型的联合观测值，对所述联合稀疏重建模型的联合观测矩阵的每一列进行归一化，初始化选集为空集并设置循环次数为0，其中，归一化是指使所述列的所有元素的模的平方和为一的运算；

S22：判断所述残差的功率是否大于噪声方差与基站天线数目平方的乘积，判断循环次数是否小于所述信道长度，若两个都是，执行S23；否则，执行S24；

S23：更新所述残差和所述选集，循环次数加1；

S24：依次输出所述选集中的所有元素，作为所述联合稀疏向量的所述所有非零元素块的位置；

S3：获取每一所述信道的非零元素的取值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述步骤S1中，所述联合稀疏重建模型表示为z＝Bw+n，其中，定义z为所述模型的M个信道的联合观测值，n为其联合观测噪声，w为其联合稀疏向量，B为其联合观测矩阵。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述联合稀疏向量w为：

其中，表示列向量w的第l个元素块，l＝1,2,…,L；

w_l定义为：w_l＝[h⁽¹⁾(l),h⁽²⁾(l),…,h^(M)(l)],l＝1,2,…,L，L表示信道长度，M表示基站的天线数目，h⁽ⁱ⁾表示所述基站第i根天线对应的第i个信道的冲击响应序列，i＝1,2,…,M，h⁽ⁱ⁾(l)表示h⁽ⁱ⁾的第l个元素。

4.一种联合稀疏信道估计装置，包括：

建立模型单元，用于将多个信道合并为一联合稀疏向量；

联合稀疏向量计算单元，用于求解所述联合稀疏重建模型的联合稀疏向量的所有非零元素块的位置，所述联合稀疏向量计算单元还包括：

初始化模块，用于初始化残差为联合稀疏重建模型的联合观测值，对所述联合稀疏重建模型的联合观测矩阵的每一列进行归一化，初始化选集为空集，设置循环次数为0；

判断模块，用于判断该残差的功率是否大于噪声方差与基站天线数目平方的乘积，判断循环次数是否小于信道长度，若两个都是，执行更新模块；否则，执行输出模块；

更新模块，用于更新残差和选集，循环次数加1；

输出模块，用于依次输出选集中的所有元素，作为联合稀疏向量的所有非零元素块的位置；信息获取单元，用于求解每一所述信道的非零元素的取值。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述联合稀疏重建模型表示为z＝Bw+n，其中，定义z为所述模型的M个信道的联合观测值，n为其联合观测噪声，w为其联合稀疏向量，B为其联合观测矩阵。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述联合稀疏向量w为：

其中，表示列向量w的第l个元素块，l＝1,2,…,L,w_l定义为w_l＝[h⁽¹⁾(l),h⁽²⁾(l),…,h^(M)(l)],l＝1,2,…,L，L表示信道长度，M表示基站的天线数目,h⁽ⁱ⁾表示所述基站第i根天线对应的第i个信道的冲击响应序列，i＝1,2,…,M，h⁽ⁱ⁾(l)表示h⁽ⁱ⁾的第l个元素。

7.一种联合稀疏信道估计系统，其包括：在所述系统的上行传输或者下行传输中，设置如权利要求4-6之一所述的装置。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述上行传输包括：手机端的数据依次经过星座点映射、快速傅立叶变换、插入导频、子载波映射、快速傅立叶反变换、插入保护间隔和上变频后，发送进入无线信道，到达基站以后，依次经过下变频、去除保护间隔、快速傅立叶变换、子载波解映射、联合稀疏信道估计、信道均衡、快速傅立叶反变换和星座点解映射后，提取出发送数据。

9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述下行传输包括：基站端的数据依次经过星座点映射、插入导频、子载波映射、快速傅立叶反变换、插入保护间隔和上变频后，发送进入无线信道，到达手机以后，依次经过下变频、去除保护间隔、快速傅立叶变换、子载波解映射、联合稀疏信道估计、信道均衡和星座点解映射后，提取出发送数据。