[发明专利]对多途环境下的水声信道冲激响应函数进行估计的方法

摘要

本发明涉及一种对多途环境下的水声信道冲激响应函数进行估计的方法，利用施密特正交化策略对匹配追踪加以改进，使得求解过程每一步迭代都能使残差进行正交化的方向减小以避免冗余计算。本发明首次在匹配追踪迭代策略中引入施密特正交过程，通过将探针信号或训练序列构造卷积矩阵，再采用施密特正交对卷积矩阵进行匹配选择，把卷积矩阵每次匹配运算中匹配强度顺序排列构造出字典；利用求伪逆运算得到水声信道估计结果。从而获得时延和幅度衰减参数。

主权项

一种对多途环境下的水声信道冲激响应函数进行估计的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：记发射信号为x(n)，接收信号为y(n)，水声信道冲激响应函数为h(n)，噪声为v(n)，则离散时间域的输入输出关系为：步骤2：构造发射信号x(n)的卷积矩阵，为测量矩阵A：其中，x(0)表示当前时刻的发送信号，x[L‑M]表示第L‑M时刻的发送信号；输入输出关系的矩阵向量表达式：y＝Ah+v；步骤3：信道估计的目标函数为：其中：σ2为算法的终止阈值，为σth＝rth；步骤4：估计信道冲激响应函数h，终止条件（1）、初始估计值为零向量h{0}＝0：初始残差r{0}＝y；初始迭代次数i＝0；初始信道冲激响应函数支撑集为空集（2）、当||r||＜rth时停止迭代，若否，则按照如下迭代式迭代：i＝i+1P{1}＝v{1}(v{1}Tv{1})‑1v{1}Tr{1}＝r{0}‑P{1}y对于第i次选择的原子应该与之前所选择的正交，因此第i次的正交向量为：得到第i次的投影矩阵为：P{i}＝v{i}(v{i}Tv{i})‑1v{i}T第i次的残差更新为：r{i}＝r{i‑1}‑P{i}y支撑集更新：S{i}＝S{i‑1}∪s{i}然后求伪逆运算：估计出的水声信道冲激响应函数为：