[发明专利]基于稀疏理论的精确估计空间信道系统函数的方法

摘要

本发明公开了基于稀疏理论的精确估计空间信道系统函数的方法，包括以下步骤：考虑到在一个场景中的主要信道数个数是有限的，在利用接收数据对信道估计时，建立了基于混合l₀范数的稀疏正则最小二乘模型；考虑到此问题的非凸性，利用凸优化理论对其进行了凸松弛，给出了混合l₁范数的稀疏正则最小二乘模型；然后根据求得结果重构接收数据并根据其和原始数据的误差，调整优化模型中拟合误差和信道稀疏度之间的权重因子，直至其满足收敛条件。本发明能够充分利用空间信道稀疏性这一先验信息，从而兼顾优化接收数据拟合误差和信道系数向量的稀疏度，也更符合现实情况，有效避免了传统方法在对空间信道估计时，仅仅考虑拟合误差造成信道系数估计的偏差。

主权项

1.基于稀疏理论的精确估计空间信道系统函数的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在基站采用一定带宽的线性调频信号向空间发射探测信号，在预先设置的侦收端对包含空间信道信息的耦合信号进行接收，对回波数据分别进行采样；(2)按照下述跟踪流程对空间信道进行估计：首先，采用干扰机发射宽带现行调频信号对空间信道进行辨识，考虑到在一个场景中的主要信道数个数是有限的，在利用接收数据对信道辨识时，建立基于混合l₀范数的稀疏正则最小二乘模型，minimize||Gh‑r||₂+γ||h||₀，其中||Gh‑r||₂代表数据的拟合误差，||h||₀代表信道稀疏度的衡量，γ>0是加权因子；利用凸优化理论对其进行凸松弛，混合l₁范数的稀疏正则最小二乘模型minimize||Gh‑r||₂+γ||h||₁，得证该模型是一个二阶锥规划问题，能够采用凸优化理论进行有效求解，具体为：调用包含内殿算法的CVX工具箱对松弛后的优化问题进行求解；(3)根据求得信道模型重构接收数据，并根据其和原始数据的拟合误差，调整松弛后优化模型中拟合误差和信道稀疏度之间的权重因子，直至其满足收敛条件，在有效拟合接收数据的基础上以确保信道模型的稀疏性。