基于压缩感知的OFDM系统时域稀疏信道估计方法研究

摘要

近几年出现的压缩感知理论不同于奈奎斯特采样定理，它指出，只需要很少的采样点就能以高概率重构稀疏信号。其应用逐渐出现在各个领域，本文在压缩感知理论的基础上，对基于导频的正交频分复用(OFDM)系统时域稀疏信道估计问题展开研究。
　　 论文首先介绍了OFDM系统的基本原理和传统信道估计理论。其次研究了压缩感知理论及其三个重要方面：信号的稀疏表示、观测矩阵的设计、信号的重建算法。重点研究了MP，OMP，STOMP，BP算法及基于DFT的稀疏信号重建问题，提出了基于这四种算法的OFDM系统时域稀疏信道估计的实现方法。最后进行了四组仿真实验，分别对OMP，STOMP，BP算法在OFDM系统中的信道估计性能、所需最少导频数、有效导频插入方式、先验信道稀疏度对性能的影响进行了仿真。结果表明，压缩感知理论应用于OFDM系统时域信道估计可以大幅度地节省导频数，提高系统频带利用率。