基于改进贝叶斯压缩感知的正交频分复用系统信道-计算机应用与软件.PDFVIP

第３３卷第２期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ３３Ｎｏ．２ ２０１６年２月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ｆｅｂ．２０１６ 基于改进贝叶斯压缩感知的正交频分复用系统信道估计 常苗苗　周金和 （北京信息科技大学信息与通信工程学院　北京 １００１０１） 摘　要　　针对正交频分复用（ＯＦＤＭ）系统利用传统压缩感知算法进行信道估计需要已知信道稀疏度等消息，且算法复杂度高，重 构时间长的问题，提出改进贝叶斯压缩感知算法进行ＯＦＤＭ信道估计。该算法将正交频分复用系统的信道估计转化为贝叶斯压缩 感知重构问题，在不需要预先知道信道稀疏度信息的情况下，通过优化重构过程中的基函数选择方法，将基函数从１个开始逐渐增 加，而不是删除，进而得到信道估计值以及误差范围，使该算法具有更快的收敛速度。仿真结果表明，与传统信道估计算法相比，该 算法不需要信道的稀疏度信息，并且重构精度更高，在低信噪比的情况下估计效果更好，提高了运算速度，降低了复杂度。 关键词　　改进贝叶斯压缩感知　信道估计　正交频分复用　基函数选择 中图分类号　ＴＰ３９１　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１６．０２．０２４ ＯＦＤＭＳＹＳＴＥＭＳＣＨＡＮＮＥＬＥＳＴＩＭＡＴＩＯＮＢＡＳＥＤＯＮＩＭＰＲＯＶＥＤ ＢＡＹＥＳＩＡＮＣＯＭＰＲＥＳＳＩＶＥＳＥＮＳＩＮＧ ＣｈａｎｇＭｉａｏｍｉａｏ　ＺｈｏｕＪｉｎｈｅ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１０１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ（ＯＦＤＭ）ｓｙｓｔｅｍｓｕｓｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｓｅｎｓｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｏｍａｋｅｃｈａｎｎｅｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ，ｔｈｉｓｎｅｅｄｓｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｕｃｈａｓｔｈｅｋｎｏｗｎｃｈａｎｎｅｌｓｐａｒｓｉｔｙ，ｅｔｃ．，ａｎｄｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｓｈｉｇｈｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙａｎｄｌｏｎｇ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｉｍｅａｓｗｅｌｌ．Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｓｅｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅＢａｙｅｓｉａｎｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｅｎｓｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＯＦＤＭｃｈａｎｎｅｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ．ＴｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｃｏｎｖｅｒｔｓｔｈｅＯＦＤＭ’ｓｃｈａｎｎｅｌｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｔｏＢａｙｅｓｉａｎｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｅｎｓｉｎｇｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍ．Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｎｏｔｋｎｏｗｉｎｇｔｈｅｃｈａｎｎｅｌｓｐａｒｓｉｔｙｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎａｄｖａｎｃｅ，ｉｔｇｅｔｓｔｈｅｃｈａｎｎｅｌｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｖａｌｕｅｓａｎｄｅｒｒｏｒｒａｎｇｅｂｙｏｐｔｉｍｉｓｉｎｇ ｔｈｅｂａｓｉｓｆｕｎｃｔｉｏｎｓｅｌｅｃｔｉｏｎｉｎｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｇｒａｄｕａｌｌｙａｄｄｉｎｇｔｈｅｂａｓｉｓｆｕｎｃｔｉｏｎｆｒｏｍｏｎｅｔｏａｌｌｒａｔｈｅｒｔｈａｎｄｅｌｅｔｉｎｇ，ｔｈｉｓｍａｋｅｓ ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｖｅｈｉｇｈｅｒｓｐｅｅｄｉｎｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃｈａｎｎｅｌｅｓｔｉｍａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｄｉｄｎｏｔｎｅｅｄｓｐａｒｓｉｔｙｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｃｈａｎｎｅｌａｎｄｈａｄｈｉｇｈｅｒｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙ，ｂｅｔｔｅｒｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｌｏｗｅｒ ｓｉｇｎａｌｔｏｎｏｉｓｅｒａｔｉｏｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｉｔｉｍｐｒｏｖ