基于压缩感知的MIMO-OFDM信道估计中的导频设计方案

作者：周煜澄; 何雪云^*; 梁彦

来源：数据采集与处理, 2019, 34(04): 673-681.

DOI：10.16337/j.1004-9037.2019.04.012

• 稀疏信道估计
• 压缩感知
• 导频设计
• 导频移位机制

多输入多输出-正交频分复用(Multiple input multiple output-orthogonal frequency division multiplexing,MIMO-OFDM)系统作为MIMO系统和OFDM系统的结合,具有很高的频带利用率并能有效地对抗无线信道的多径效应。本文研究了MIMO-OFDM系统稀疏信道估计及其导频优化,将信道估计问题转化为压缩感知(Compressed sensing,CS)理论中的稀疏信号重建问题,将最小化测量矩阵的互相关作为导频优化的目标。结合已有的随机序贯搜索(Stochastic sequential search,SSS)和扩展算法2(Extension scheme 2,ES2)算法以及导频移位机制,提出了一种快速的导频优化算法随机搜索移位算法(Stochastic sequential search-shift mechanism,SSS-SM)。此算法的运算复杂度远低于已有的ES2算法,运算时间不受发射天线数影响。将SSS-SM算法和ES2算法分别获得的导频设计结果应用于MIMO-OFDM系统的信道估计,仿真结果表明,采用SSS-SM算法可以更低的算法复杂度获得与ES2算法相同的信道估计性能;高信噪比情况下,SSS-SM算法对应的均方误差(Mean square error,MSE)比ES2平均低约3～5 dB,因此这种方法在高信噪比下更有优势。

• 单位
  南京邮电大学; 通信与信息工程学院