[发明专利]一种利用压缩感知获得水声信道互易性的方法

权利要求书

1.一种利用压缩感知获得水声信道互易性的方法，其特征在于具体步骤如下：

a.将信源数据进行信道编码，QPSK调制，串并转换，变成N-N_pilot-N_zeros个子载波格式的有待传输有效数据D，其中N为OFDM传输系统帧的长度，N_pilot为导频长度，N_zeros为空载波的个数；

b.产生子载波导频数据，产生子载波导频数据的长度由OFDM传输系统帧结构决定，所述导频采用梳状导频，梳状导频用于接收端的信道估计，空载波用于消除时域脉冲噪声干扰；

c.将导频数据、空载波与待传输数据结构按照梳状导频格式进行数据导频复用，组成OFDM传输数据帧X；

d.将OFDM传输数据帧X进行IFFT处理，加入循环前缀后经发送模块发射出去，加入循环前缀的长度为L，L的取值由实际的信道条件决定；

e.OFDM接收终端将接收到的信号进行去除循环前缀，得到接收信号y，利用空载波对其受到的时域脉冲噪声干扰进行估计，并利用OMP算法进行重构并消除；

f.对消除时域脉冲噪声干扰后的信号做FFT处理，得到数据帧Y，并提取出Y中的大幅度单频噪声干扰并消除，由于提取出的大幅度单频噪声在频域具有稀疏性，不需要进行域的变换，利用观测矩阵，根据上述的OMP算法可实现其重构；

g.将消除大幅度单频噪声干扰后的信号数据帧Y按照与发射端复用相同的方法进行解复用，将对应OFDM的接收导频数据P'和传输有效数据D'分离出来；

h.将解复用得到的接收导频数据P'送入信道估计处理装置，通过利用压缩感知，得到上行信道估计值H；

i.利用得到的信道估计值H完成OFDM各个子信道上的数据均衡，即将接收的传输有效数据D'除以对应位置上的信道估计值H；

j.将经过均衡处理后的有效数据进行并串转换，解调和信道译码处理，得到最终恢复出的信源数据。

2.如权利要求1所述一种利用压缩感知获得水声信道互易性的方法，其特征在于在步骤e中，所述利用OMP算法进行重构的具体过程为：

步骤1：初始化，定义残差向量r，位置向量P,令r₀＝y，其中为空集；

步骤2：迭代，假定进行第i次迭代，则

λ_i＝argmax|Θ^Tr_i-1|

式中，i＝1:K，K为迭代次数；

步骤3：更新P_i＝[P_i-1,λ_i]；

步骤4：求解；

si=argmins||y-Θis||]]>

式中，Θ_i为从Θ中抽取的列，列号等于P_i；

步骤5：更新r_i＝y-Θ_is_i；

步骤6：若i＜K，i＝i+1，回到步骤2循环重复；若i＝K，停止迭代。