SC-FDE系統(tǒng)中基于分層模型的低復雜度稀疏信道估計算法研究.pdf

1、伴隨著人們對各類互聯(lián)網(wǎng)多媒體需求的增長和網(wǎng)絡技術的迅猛發(fā)展，無線通信越來越受到學者們的高度重視。作為第四代(4G)無線通信系統(tǒng)重點技術之一，單載波頻域均衡(SC-FDE)，在一方面，克服了正交頻分復用(OFDM)系統(tǒng)的不足，另一方面，與OFDM系統(tǒng)相比，在保持與其具有近似相同的復雜度的同時，獲得與其相似的功能。
　　SC-FDE系統(tǒng)在其接收端進行頻域均衡以及信號檢測都需要已知信道狀態(tài)信息，因此信道估計是該系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)的導

2、頻輔助信道估計方法中，要求導頻子載波之間的頻率間隔一般小于信道的相干帶寬，這樣才能利用插值方法較為準確地獲取數(shù)據(jù)子載波的沖擊響應。然而，在實際的通信系統(tǒng)中，往往會碰到稀疏信道（比如：寬帶無線通信信道），其沖擊響應的多數(shù)值近似為零，只有少數(shù)響應的幅度值比較大，且間隔比較寬，呈現(xiàn)出近似稀疏性。在傳統(tǒng)的信道估計方法中，并沒有利用信道近似稀疏這一先驗信息，因此本文將針對SC-FDE系統(tǒng)稀疏信道估計方法進行研究。本文的研究內容如下：
　　首

3、先，簡單介紹無線通信發(fā)展現(xiàn)狀及SC-FDE技術，分析了無線信道特性以及SC-FDE系統(tǒng)信道估計的研究現(xiàn)狀。介紹因子圖消息傳遞算法，并給出各種消息更新規(guī)則的計算公式。
　　其次，研究3-L貝葉斯分層模型的因子圖模型?；谙蛄啃问降?-L分層模型提出一種分塊平均場（MF）算法，從收斂速度及均方誤差的角度進行仿真與原始不分塊MF算法作對比，并從理論上說明所提出算法的合理性。在改進的3-L貝葉斯分層模型的因子圖模型中，將置信傳播（BP）算

4、法用廣義近似消息傳遞（GAMP）算法來代替，提出基于改進標量形式3-L分層模型的GAMP-MF算法，在GAMP-MF算法的基礎上提出復雜度更低的GAMP-MF-ELI算法，并在稀疏數(shù)學模型下與原始不分塊MF算法進行了仿真對比分析。
　　最后，將提出基于向量形式的3-L分層模型的MF分塊(MF-block)算法以及提出的基于改進標量形式的3-L分層模型的GAMP-MF-ELI算法應用于SC-FDE系統(tǒng)稀疏信道估計中，利用Monte-