[发明专利]一种FDD大规模天线中基于字典迭代的信道估计方法

说明书

本发明提供一种FDD大规模天线中基于字典迭代的信道估计方法，包括步骤：S1.发送导频信号，并经过信道接收发送的导频信号；S2.根据接收到的导频信号利用信道稀疏的特性进行信道估计，得到稀疏信道；S3.在初步估计的基础上更新稀疏表示的字典；S4.通过稀疏算法提高信道估计的准确度。本发明基于字典迭代的信道估计方法与传统的信道估计方法相比，能够在发送较少导频信号的情况下，估计出更加准确地信道，且能提高信道估计从而进一步提升系统性能。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种FDD大规模天线中基于字典迭代的信道估计方法。

背景技术

在大规模天线系统中，基站配备着几十根到几百根天线，由于基站的大规模天线，使得数据传送速率和能量效率都可以得到很大的提高。大规模天线系统是一个在发送端和接收端都有很多数量天线的系统。大规模天线系统在发送端上使用多个天线来传输信息，通过各种信号路径，接收器也通过多个天线来得到信息。这些多天线被用来产生更好的网络吞吐量性能。大规模天线系统具有较高的频谱效率，它优化了频谱或带宽的使用，使数据传输量最大，误差较小，与传统方案的单输入单输出相比，大规模天线系统能够获得更高的频谱效率。

大规模天线系统是下一代通信系统的发展方向。通过在基站部署大型天线阵列，可以用窄波束执行接收合并和发射波束形成，从而消除多用户干扰并提高小区吞吐量。进行有效的上行链路合并和下行链路预编码，在基站处必须要很好的获得信道状态信息(CSI)。大规模天线系统中的常见假设是每个用户设备只有少量的天线，因此由于上行训练开销仅与用户数量成比例，因此获得上行的信道状态信息相对容易。在时分双工(TDD)系统中，利用上下行信道的互易性也可以很容易的获得下行信道状态信息。但是信道的互易性在频分双工(FDD)系统中不再有效，由于上行和下行的传输在不同的频率下工作。为了获得下行的信道状态信息，基站必须进行下行的训练，然后用户需要估计、量化和反馈信道状态信息。当使用传统的信道估计和反馈方案时，下行的训练开销和反馈开销与基站的天线数量成正比。大规模天线系统使得这种训练变得不切实际，因为在信道相干时间有限的情况下，这种训练开销非常大，变得非常不可行。

针对以上技术问题，故需对其进行改进。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种FDD大规模天线中基于字典迭代的信道估计方法。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种FDD大规模天线中基于字典迭代的信道估计方法，包括步骤：

S1.发送导频信号，并经过信道接收发送的导频信号；

S2.根据接收到的导频信号利用信道稀疏的特性进行信道估计，得到稀疏信道；

S3.在初步估计的基础上更新稀疏表示的字典；

S4.通过稀疏算法提高信道估计的准确度。

进一步的，所述步骤S1具体为：

信道信息h表示为：

其中，N_c表示散射路径的个数，每个散射路径包含着N_s条子路径；α_il表示第i条散射路径的第l条子路径的增益系数；Ω_il＝{θ_il}表示下行链路发射的离开角；a(Ω_il)表示响应向量，当发送天线为线阵的时候，表示为：

其中，d表示天线的间隔，λ表示下行链路的传播波长；

通过发送导频信号，经过信道接收发送的导频信号，表示为：