[发明专利]基于二维压缩感知的MIMO‑OFDM通信系统下行信道估计方法、装置

摘要

本发明公开了一种基于二维压缩感知的MIMO‑OFDM通信系统下行信道估计方法，属于通信技术领域。本发明针对现有基于一维压缩感知的信道估计技术的不足，首先进行初步的频域信道估计，然后基于压缩感知理论，同时考虑时延域的稀疏性以及OFDM符号在时域中所存在的相关性，通过构建二维观测矩阵，在二维范围内对初步频域信道估计值进行滤波，从而提升信道估计性能。本发明还公开了一种基于二维压缩感知的MIMO‑OFDM通信系统下行信道估计装置。相比现有技术，本发明具有更好的信道估计性能。

主权项

基于二维压缩感知的MIMO‑OFDM通信系统下行信道估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、在接收端，将所接收的所有插有导频的OFDM符号按照导频结构进行分组，相同导频结构的OFDM符号分成一组；对每组OFDM符号，采用频域信道估计方法估计出导频处信道估计值，并将信道估计值按频率域方向递增以及时间域方向递增排列成一个列向量；步骤2、对每一组OFDM符号，分别按照以下方法生成一个二维观测矩阵：假设接收信号共有P个插有导频的OFDM符号，包含J种导频结构，按照导频结构将P个OFDM符号进行分组，第j种导频结构所对应的组中包含Nj个OFDM符号，且有从所述通信系统的N点归一化傅里叶变换矩阵中按照第j种导频结构提取NP行，以及前NCP列，从而得到一个部分傅里叶变换矩阵同时构建一个Nj点的归一化傅里叶变换矩阵其中，NP为每个OFDM符号中所插入的导频数，NCP为通信系统的循环前缀长度；所述部分傅里叶变换矩阵的具体表达如下：其中，kj为第j种导频结构的初始导频位置，D为导频间隔；所述归一化傅里叶变换矩阵的表达式如下：则第j种导频结构所对应的第j组OFDM符号的二维观测矩阵F(j)的表达式如下：F(j)=FNP×NCP;j⊗FNj,]]>其中，表示克罗内克积；步骤3、以步骤1所得到的列向量作为观测向量，以步骤2得到的二维观测矩阵作为观测矩阵，利用压缩感知算法对每组OFDM符号分别求解其时域信道估计值；步骤4、对步骤3求得的每组时域信道估计值，利用相应的二维观测矩阵将其变换到频域，得到压缩感知频域信道估计值；步骤5、将所得到的所有压缩感知频域信道估计值按照原来的导频结构排放，并通过插值滤波得到完整的频域信道估计值。