[发明专利]一种OFDM系统水声信道冲激响应重构方法

权利要求书

1.一种OFDM系统水声信道冲激响应重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

初始化步骤，包括：初始化残差r₀、索引集Ω₀、支撑集Λ₀和位置矢量v₀，设定迭代次数K，其中位置矢量v₀为一行多列的矢量，其列数与传感矩阵A的列数一致，K为正整数；

迭代步骤，包括：

(21)、获取第i次迭代的中间集J,其中，i的取值范围为正整数；

中间集J的获取方法为：

首先获取第i次迭代的内积中的元素，获取方法为：

(211)、逐列判断位置矢量v_i-1中的各元素的值，若第s列的元素不为零，则计算传感矩阵A中的第s列与残差r_i-1的内积u_i(s)，若第s列的元素为零，则跳过该列不计算内积，u_i(s)的计算方法如下：

u_i(s)＝r_i-1,a_s；

其中，a_s为传感矩阵A的第s列元素，

(212)、当第一次迭代，即i＝1时，从内积矩阵u_i中查找出前2K大的内积，该部分内积所对应的传感矩阵A中的位置索引组成中间集J；当i＞1时，首先从内积矩阵u_i中查找出前2K大的内积，然后以这2K个内积中的最大内积u_max的1/2为基准，从该2K个内积中查找出值大于u_max/2的内积，该部分内积所对应的传感矩阵A中的位置索引组成中间集J；

(22)、更新第i次迭代的索引集Ω_i与支撑集Λ_i：

是指传感矩阵A中索引值为Ω_i的列组成的集合；

(23)、计算冲激响应的初步估计值h′：

h′＝(Λ_i^TΛ_i)^-1Λ_iy_P；

y_P为接收端所接收到的p×1维导频信息，为已知矢量；

(24)、将h′中的所有元素值按大小顺序排序，选取前K大的值作为本次迭代水声信道时域冲激响应的估计值：

第K次迭代水声信道时域冲激响应的估计值即为重构的OFDM系统水声信道冲激响应估计值；

(25)、将中K个值对应的传感矩阵A的位置索引重新赋值给索引集Ω_i，将这K个值对应的传感矩阵A的列重新赋值给支撑集Λ_i；

(26)、更新残差：

其中，Λ_iK为：将内积矩阵u_i中所有内积排序并从中查找出前K大的内积，该部分内积在传感矩阵A中所对应的列组成的矩阵为Λ_iK；

(27)、更新位置矢量v_i：设定动态门限C_i，将内积矩阵u_i中的各内积分别与动态门限C_i进行比较，对于内积矩阵u_i中值大于动态门限C_i的内积，位置矢量v_i中与该内积相对应的元素值设为1，对于内积矩阵u_i中值不大于动态门限C_i的内积，位置矢量v_i中与该内积相对应的元素值设为0。

2.根据权利要求1所述的OFDM系统水声信道冲激响应重构方法，其特征在于，

所述动态门限C_i的计算方法为：

C_i＝β·mean(u_i)，其中，β为自适应因子，为设定值。

3.根据权利要求1所述的OFDM系统水声信道冲激响应重构方法，其特征在于，迭代步骤中，当i＝K或者残差r_i的模值norm(r_i)＜10^-3时停止迭代。

4.根据权利要求1所述的OFDM系统水声信道冲激响应重构方法，其特征在于，初始化位置矢量v₀中的全部元素值为1。