[发明专利]利用冗余字典加强稀疏性的透镜天线阵列信道估计方法有效
申请号: | 201910879291.9 | 申请日: | 2019-09-18 |
公开(公告)号: | CN110650103B | 公开(公告)日: | 2020-07-31 |
发明(设计)人: | 高镇;万子维;廖安文;肖振宇;杨凯 | 申请(专利权)人: | 北京理工大学 |
主分类号: | H04L25/02 | 分类号: | H04L25/02;H04B7/0456;H04B7/0413;H01Q23/00;H01Q21/00;H01Q19/06 |
代理公司: | 北京理工大学专利中心 11120 | 代理人: | 温子云 |
地址: | 100081 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 利用 冗余 字典 加强 稀疏 透镜天线 阵列 信道 估计 方法 | ||
1.一种利用冗余字典加强稀疏性的毫米波透镜天线阵列MIMO信道估计方法,其特征在于,包括:
步骤一、在毫米波透镜天线阵列MIMO中,发射端和接收端均采用天线选择网络代替全连接-相移网络;在所述天线选择网络中,射频链路数量要少于天线数,每根射频链路只能同时连接一根天线,并且每根天线同时只能连接一根射频链路;
步骤二、在导频交互阶段,天线选择网络在每次切换时,射频链路与部分阵元连接,获得部分角度范围的信道探测结果;经多次切换,射频链路在连续的Npilot个时隙内遍历连接透镜天线阵列所有的阵元,获得完整的信道观测结果;
步骤三、接收端利用冗余字典,对原本稀疏的透镜天线阵列的信道进行进一步的稀疏表示;基于信道观测结果和已知的导频信号,采用压缩感知理论恢复出原信道在冗余字典上的表示,并进一步得到原信道的估计H。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,设NT和NR分别为发射端和接收端的天线数量;和分别为发射端和接收端所装备的射频链路数量;使用Npilot个导频信号进行估计;
所述步骤二包括:
信道估计转化为如下形式:
其中,(·)H是转置符号,vec(·)是按列向量化符号,代表Kronecker积,diag(·)代表对角化符号;接收端的总接收信号总接收噪声yn为第n个时隙接收端处接收的导频数据向量,n=1,2,...,Npilot,nn为第n个时隙接收端的复高斯白噪声,sn为第n个时隙发射的导频信号;H是透镜天线阵列下的毫米波信道;第n个时隙发射端的混合合并器Fn=FRF,nFBB,n是模拟预编码器FRF,n和基带数字预编码器FBB,n的级联;第n个时隙接收端的混合合并器Wn=WRF,nWBB,n是模拟合并器WRF,n和基带数字合并器WBB,n的级联;
其中:令FBB,n,中的每一个元素为服从独立同分布的零均值复高斯变量;
共进行Npilot次切换;设GRF,n代表FRF,n或WRF,n,设N代表NT或NR,NRF代表或NT和NR分别为发射端和接收端的天线数量;和分别为发射端和接收端所装备的射频链路数量;
在第n次切换时,针对GRF,n执行步骤1)和2):
步骤1)、若则令表示N×N单位矩阵经过列之间的随机重排后形成的矩阵,这里符号mod(a,b)代表a除以b的余数;然后执行步骤2);否则,直接执行步骤2);
步骤2)令这里符号[A]p:q表示由矩阵A的第p列至第q列组成的子矩阵,符号代表对a向下取整。
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