[发明专利]基于图像轮廓提取的MIMO空间非平稳信道估计方法

说明书

一种基于图像轮廓提取的空间非平稳信道估计方法，其特征在于，在大规模MIMO空间非平稳信道移动场景下，通过将角度时延域稀疏的接收信号以图像的形式表现后，利用图像轮廓提取的估计算法得到估计路径数、各路径的角度、时延，再通过将空间时延域稀疏的接收信号以图像的形式表现后，利用图像轮廓提取的估计算法得到各信道路径对应有效可视区域估计，从而实现路径增益和信道重构；本发明利用图像轮廓提取技术以及信道在角度时延域与空间时延域的稀疏性，估计信道各路径的角度、时延以及不依赖于子阵列划分的可视区域，代替传统迭代优化方法解决空间非平稳信道估计问题。

技术领域

本发明涉及的是一种无线通信领域的技术，具体是一种基于图像轮廓提取技术的大规模 MIMO空间非平稳信道估计。

背景技术

现有的针对空间非平稳特性提出的信道估计技术中，大多仅涉及接收发送两端静止的情 况，但对算法的计算复杂度以及对于终端移动的场景则少有关注，缺少了能在性能与计算复杂 度之间取得较好平衡的方法设计。同时现有技术对于空间非平稳特性，即可视区域的考虑多依 赖于子阵列划分，不恰当的划分设置会不可避免地导致匹配误差，从而造成重构信道的性能损 失。

发明内容

本发明针对现有技术性能与复杂度失衡，难以满足实际移动场景所需计算时延以及忽略 空间非平稳特性与匹配误差的问题，提出一种基于图像轮廓提取的MIMO空间非平稳信道估计 方法，在大规模MIMO OFDM系统中，利用图像轮廓提取技术以及信道在角度时延域与空间时 延域的稀疏性，估计信道各路径的角度、时延以及不依赖于子阵列划分的可视区域，代替传统 迭代优化方法解决空间非平稳信道估计问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种基于图像轮廓提取的空间非平稳信道估计方法，在大规模MIMO空间非 平稳信道移动场景下，通过将角度时延域稀疏的接收信号以图像的形式表现后，利用图像轮廓 提取的估计算法得到估计路径数、各路径的角度、时延，再通过将空间时延域稀疏的接收信号 以图像的形式表现后，利用图像轮廓提取的估计算法得到各信道路径对应有效可视区域估计， 从而实现路径增益和信道重构。

所述的图像轮廓提取的估计算法，具体包括：

1)当图像上任意一点像素的二维坐标(i，j)是外边界开始点时，设置标记符NBD＝NBD+1，记录下(i，j)与更新后的NBD值，将(i，j)左边一点(i，j-1)记作(i₂，j₂)；否则跳至步骤 6)。

2)以(i₂，j₂)为起始点，以(i，j)为圆心，顺时针检测：当其上下左右四邻域内存在非零像素 点时，记作(i₁，j₁)，并更新(i₂，j₂)＝(i₁，j₁)，将(i，j)记作(i₃，j₃)；否则该点二值化像素值并跳至步骤6)。

3)以(i₃，j₃)为圆心，以(i₂，j₂)为起始点的前一点逆时针检测：当中心点(i₃，j₃)上下左右存 在非零像素点时，记作(i₄，j₄)。

4)当(i₃，j₃+1)为步骤3)中已检测过的零像素点，则该点二值化像素值当(i₃，j₃+1)并非步骤3)中已检测过的零像素点且满足则否则的值不改变。