[发明专利]一种基于二阶差分的可见光通信系统信道估计方法

权利要求书

1.一种基于二阶差分的可见光通信系统信道估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：计算稀疏度L，步骤如下：

步骤1.1：计算向量P＝Θ^HY_P，其中，Θ为N_P×N维的传感矩阵，Θ^H为Θ的共轭转置矩阵，Y_P为N_P×1维的导频处的接收信号矢量，N_P为导频子载波数，N为OFDM子载波个数；

步骤1.2：计算向量P的二阶差分向量D；

步骤1.3：将D中的各个分量的幅度与设置的阈值依次进行比较，取满足条件的分量下标作为稀疏度：

其中L为稀疏度，L_d为D的长度，1≤jN，d_j为D的列向量，表示向上取整，表示二阶差分向量中间至最后的分量，mean(·)表示取平均值函数，η为设置的参数，max{·}表示求满足条件的分量中的最大值，arg表示对函数求参数的函数，表示满足条件的分量中取最大值的那个分量对应的下标；

步骤2：计算信道冲激响应h，步骤如下：

步骤2.1：计算向量Q＝Θ^Hr_k-1＝[θ₁^Hr_k-1,…,θ_N^Hr_k-1]，Θ^H为Θ的共轭转置矩阵，r_k-1为第k-1次迭代的残差向量，r₀＝Y_P，Y_P为N_P×1维的导频处的接收信号矢量，k为迭代次数，将向量Q按内积值大小降序排列，取前L个内积值对应的θ_i的下标i作为初始集合I_k；

步骤2.2：令候选集合C_k＝I_k∪F_k-1，其中∪表示取并集，F_k-1为第k-1次迭代的信号支撑集；

步骤2.3：若矩阵Θ中列向量下标在候选集合C_k，则取对应的列向量组成矩阵利用最小二乘法计算对信道冲激响应的初步估计值

其中为的伪逆；

步骤2.4：将信道冲激响应的初步估计值的分量按大小排序，分量唯一对应的一个列向量，取最大的L个分量所对应的矩阵的列向量组成取的列向量下标作为信号支撑集F_k；

步骤2.5：取矩阵Θ中信号支撑集F_k对应的列向量组成矩阵利用最小二乘法得信道冲激响应的二次估计值：

其中为的伪逆，同时计算临时残差向量：

步骤2.6：判断是否满足迭代停止条件||r||₂≤ε，若满足迭代停止条件，则信道冲激响应否则执行步骤2.7，其中||·||₂表示矩阵的l₂范数，ε为小于等于10^-3的正数；

步骤2.7：判断是否满足条件||r||₂≥||r_k-1||₂，若满足条件，则调整稀疏度L为L+1，返回步骤2.1，否则更新第k次迭代残差向量r_k为临时残差向量r，返回步骤2.1。

2.根据权利要求1所述基于二阶差分的可见光通信系统信道估计方法，其特征在于：步骤1.1中将向量P按内积值大小降序排列。

3.根据权利要求2所述基于二阶差分的可见光通信系统信道估计方法，其特征在于：步骤2.4中将信道冲激响应的初步估计值的分量按降序排序。