[发明专利]一种电力线通信信道估计方法

权利要求书

1.一种电力线通信信道估计方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、接收信号变换；

接收端接收信号y(n)写成如下形式：

y(n)=x(n)⊗h(n)+w(n)---(1)]]>

其中，表示卷积运算，h(n)表示电力线信道单位冲激响应，w(n)＝b(n)+i(n)表示有色背景噪声和突发脉冲噪声的叠加，b(n)表示有色背景噪声，i(n)表示突发脉冲噪声；

设去除突发脉冲噪声后的接收信号y′(n)表示为：

y′(n)=x(n)⊗h(n)+b(n)---(2)]]>

已知在正交频分复用OFDM系统传输过程中，接收端是以OFDM符号为单位进行处理，因此，这里也针对一个OFDM符号来进行分析；假设，一个OFDM符号为N点长，信道长为L点，则式(2)写成如下矩阵形式：

分别令：

y‾=[y′(0),y′(1),y′(2),···,y′(N-1)]T]]>

h‾=[h(0),h(1),h(2),···,h(L-1)]T]]>

b‾=[b(0),b(1),b(2),···,b(N-1)]T]]>

则式(2)表示为：

y‾=X‾h‾+b‾---(4)]]>

然后将式(4)两边进行快速傅立叶变换，得：

Y‾=F(X‾h‾+b‾)=FX‾F-1·Fh‾+Fb‾=diag(X)Fh‾+Fb‾---(5)]]>

其中，Y‾=[Y′(0),Y′(1),Y′(2),···,Y′(N-1)]T,]]>diag(·)为对角矩阵；

B、导频选择；

假设导频参考信息为S＝[s_f1,s_f2,s_f3,…,s_fq]，其中S为1×q向量，s_fi表示插入导频的频率点，i＝1、2、3、…、q；

B1、构造导频选择矩阵

首先构造一个N×N维的单位阵E，然后根据导频参考信息中的导频序号，选择单位阵E中的q行组成导频选择矩阵

B2、选择导频插入点处信息；

在式(4)两边分别乘导频选择矩阵得：

S‾Y‾=S‾diag(X)Fh‾+S‾Fb‾---(5)]]>

定义测量向量Y‾S‾=S‾Y‾,]]>感知矩阵ΦS‾F‾=S‾diag(X)F,]]>感知噪声B‾S‾=S‾Fb‾,]]>则有：

Y‾S‾=ΦS‾F‾h‾+B‾S‾---(6)]]>

C、利用压缩感知信号恢复算法估计；

根据式(6)采用匹配追踪算法对信号进行估计；

C1、输入感知矩阵测量向量以及稀疏度K；

C2、初始化：令余量重建信号索引集Γ⁰＝φ，迭代次数n＝0；

C3、进行以下迭代操作：

C31、计算余量和感知矩阵中的每一列的内积

C32、找出gⁿ中最大的元素，

C33、更新索引集Γⁿ＝Γ^n-1∪{k}及原子集合

C34、利用最小二乘法求得近似解，

C35、更新余量，rn=Y‾S‾-ΦS‾F‾h~n;]]>

C36、当|rⁿ|<δ时，停止迭代，此时的即为估计的信道时域单位冲激响应，δ的取值为10^-12–—10^-10；否则，跳转到步骤C31继续迭代。