[发明专利]基于鲁棒迭代再加权抑制噪声的信道估计方法

权利要求书

1.一种基于鲁棒迭代再加权抑制噪声的信道估计方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤一、采用步骤(1)～(9)进行迭代运算得到路径增益估计值接收端阵列流形导向矩阵估计值和发射端阵列流形导向矩阵估计值

(1)、根据公式(1)计算发射第p个导频信号时移动端接收的基带信号y_p：

其中W为移动端预编码矩阵；为第个接收向量对于第p个发射波束的预编码矩阵；表示移动端接收的基带波束流的维度，为移动端射频链数目；H₀为假设的真实信道矩阵；{f_p}为波束形成向量，且满足N_T表示基站端发射天线的个数，表示基站端发射的基带波束流的维度；x_p为第p个发射波束的导频信号；为第个接收向量对于第p个发射波束的噪声项；

(2)、根据公式(2)计算第i次迭代的中间参数

其中，表示第i次迭代基站端阵列流形导向矩阵，表示第i次迭代移动端阵列流形导向矩阵；和分别表示第i次迭代第l条链路移动端、基站端阵列流形的导向矢量，表示第i次迭代移动端第l条链路的发射角；表示第i次迭代基站端第l条链路的接收角；表示移动端第l条链路的真实发射角；表示基站端第l条链路的真实接收角；N_R表示移动端天线数，N_T表示基站端天线数，N_R＝N_T，λ表示导频信号波长，d表示基站端和移动端相邻天线之间的间距，j表示复数，满足j²＝-1；

(3)、根据公式(3)计算第i次迭代的中间参数D⁽ⁱ⁾；

为第i次迭代的路径增益，为第i次迭代第l条路径的路径增益；β⁽⁰⁾为初始值路径增益，为L个幅值在0-1范围内的复数，其中L为预设的路径个数，设定L大于真实路径个数；δ⁽ⁱ⁾第i次迭代的偏差值，其初始值δ⁽⁰⁾设置为1，在后续迭代中按步长δ⁽ⁱ⁺¹⁾＝δ⁽ⁱ⁾/10逐渐减小；

(4)、根据公式(4)计算第i次迭代的中间参数

其中表示中的第m个元素；v为阈值，v的取值在0.1-1之间；

(5)、令

其中λ⁽ⁱ⁾为正则参数第i次迭代设置值，其初始值设置为λ⁽⁰⁾＝10；

其中Y为接收信号，X为发射导频，N_R表示移动端接收天线的个数；W和F分别表示移动端预编码矩阵和基站端预编码矩阵；

(6)、根据公式(6)计算第i次迭代目标函数值

(7)、根据公式(7)计算第i+1次迭代的路径增益β⁽ⁱ⁺¹⁾；

β⁽ⁱ⁺¹⁾＝(A⁽ⁱ⁾)^-1B⁽ⁱ⁾ (7)

(8)、利用梯度下降算法，根据公式(8)得到第i+1次迭代的接收角和发射角

其中η⁽ⁱ⁾是算法步长，初值设为1，每次迭代采用经典的梯度下降法，根据目标函数的变化趋势来改变其大小；

(9)、选择路径l使得的若(S⁽ⁱ⁺¹⁾-S⁽ⁱ⁾)＞ε则重复步骤(1)～步骤(8)的迭代计算；否则迭代结束，将得到的第i+1次迭代的路径增益β⁽ⁱ⁺¹⁾作为最终的路径增益估计值将第i+1次迭代的基站端阵列流形导向矢量矩阵和第i+1次迭代的移动端阵列流形矢量导向矩阵作为最终的移动端阵列流形导向矩阵估计值基站端阵列流形导向矩阵估计值β_T为路径压缩阈值，β_T＝0.005；ε为终止阈值，ε＝1×10^-8；

步骤二、利用路径增益估计值和移动端阵列流形导向矩阵估计值基站端阵列流形导向矩阵重构信道矩阵；

为路径增益估计值，为第l条路径的路径增益估计值。