[发明专利]一种基于先验信息矩阵的无线信道稀疏特征估计方法

权利要求书

1.一种基于先验信息矩阵的无线信道稀疏特征估计方法，其特征在于：该方法包括下列顺序的步骤：

(1)发射导频信号，采集接收信号：连续发射t次脉冲宽度为B、数据符号周期为T_s的导频信号x_i＝[x₁ x₂…x_N]'，设置采样频率f_s＝1/T_s，采集时长为τ，采样点数M＝f_sτ，采集第t次接收信号y＝[y₁ y₂...y_M]'，其中,i＝1,2,...,t，M＜＜N,[·]'表示求转置；

(2)生成先验信息矩阵：利用发射的t条导频信号x_i，计算N维先验信息向量a＝[a₁a₂...a_N]'，由先验信息向量构成一个行数为M、列数为N的M×N维先验信息矩阵T＝[t₁t₂...t_N]，其中，T的列t_j称为原子,j＝1,2,…,N；

(3)选取候选原子，构成候选原子集：计算投影系数的模值θ_j，从先验信息矩阵T＝[t₁t₂...t_N]中选择K个候选原子记为构成候选原子集并将对应的原子索引记为λ_q加入候选原子索引集Λ＝[λ₁ λ₂...λ_K]，其中，K＜M，q＝1,2,...,K；

(4)利用候选原子集估计无线信道稀疏特征：对于接收信号y，利用候选原子集估计无线信道稀疏特征：即接收信号y在候选原子上的投影系数向量：[·]'表示求转置；

所述步骤(2)中N维先验信息向量a＝[a₁ a₂…a_N]'的计算方法如下：

由所述步骤(1)中发射的t条导频信号x_i＝[x₁ x₂…x_N]'求均值得到先验信息向量：其中，i＝1,2,…,t；

所述步骤(2)的M×N维先验信息矩阵T＝[t₁ t₂…t_N]的生成方法如下：

(3a)形成N个元素的序列：将先验信息向量中的元素取出构成序列a_se＝{a₁ a₂…a_M…a_N}；

(3b)构造先验信息矩阵：利用(3a)所得序列的元素循环生成先验信息矩阵的列向量，则先验信息矩阵形式如下：

记矩阵形式为T＝[t₁t₂…t_N]，其中，t_j称为原子，j＝1,2,…,N；

所述步骤(3)中选择K个候选原子构成候选原子集C_k的方法如下：

(4a)初始化：待分解向量r_k＝y，候选原子集C_k＝[φ]，候选原子索引集Λ_k＝[φ]，迭代次数k＝1，其中，[φ]表示空集；

(4b)选取候选原子：分别计算N个投影系数的模值θ_j＝|r_k,t_j|，并求出最大值并将θ_max所对应的的原子加入候选原子集C_k＝C_k-1∪t_j，将该原子的索引记为λ_q，加入候选原子索引集Λ_k＝Λ_k-1∪λ_q，·表示求内积，|·|表示求模，j＝1,2,…,N，q＝1,2,...,K；

(4c)更新待分解向量：r_k＝y-(C_k·C'_k)r_k-1，其中，r_k-1表示当前待分解向量，[·]'表示求转置；

(4d)判断停止条件(||r_k||₂＜||r_k-1||₂)：若停止条件不满足，k＝k+1，返回步骤(2)；若停止条件满足，则停止，其中，||·||₂表示求二范数。