1.基于結構化壓縮感知的大規(guī)模MIMO信道估計的導頻優(yōu)化方法,所述大規(guī)模MIMO-OFDM系統(tǒng)中,發(fā)送端有M根天線,接收端有R根天線;OFDM中子載波個數(shù)為N,其中用于傳輸導頻的子載波的個數(shù)為P,其特征在于,所述導頻優(yōu)化方法包括如下步驟:
步驟1),建立導頻重疊放置時大規(guī)模MIMO-OFDM系統(tǒng)的信道估計模型:
其中,yk是第k個OFDM符號的接收序列表示,k為大于等于1的整數(shù);Pm=diag{pm}是以P×1的向量pm作為其對角線的對角矩陣,m是發(fā)送端發(fā)送天線的序號,m為大于等于1小于等于M的整數(shù);向量pm是第m個發(fā)送天線上的導頻序列,它是P×P的哈達碼矩陣的列向量;F是N×N的DFT矩陣,F(xiàn)L是取F前L列部分的矩陣,L是信道長度,F(xiàn)L|Ω為根據(jù)導頻序列位置集合Ω選取FL對應的行之后得到的矩陣,hm,k是第k個OFDM符號中第m根發(fā)送天線和用戶之間的信道沖激響應,wk是加性高斯白噪聲;
步驟2),將式(2)進一步化簡為式(4),使大規(guī)模MIMO-OFDM系統(tǒng)的信道估計模型與結構化壓縮感知模型對應:
其中,Φ為P×ML的矩陣,其第m個子塊是Pm和FL|Ω的乘積;
為大小為ML×1的等效信道沖激響應向量,其中T表示對向量進行轉(zhuǎn)置;
S=[S1,S2,…SL],Si=[δi,δL+i,…,δ(M-1)L×i],向量δi表示第i個元素為1、其余為0的列向量,i為為大于等于1小于等于L的整數(shù);
E=ΦS=[E1,E2,…,EL];
其中,pmn表示第m根天線、第n個導頻中的導頻符號,w是N階DFT矩陣中的元素,
步驟3),根據(jù)以下步驟求解最優(yōu)的導頻:
步驟3.1),設定Y的數(shù)值,隨機生成Y個子集每個子集元素的個數(shù)均為P,作為導頻位置的集合;
步驟3.2),依次選取Ωe,計算每個Ωe下的Φ以及E,進而根據(jù)以下公式計算得到完全塊間相關值:
其中,H表示對矩陣進行共軛轉(zhuǎn)置,表示求解M[l,r]的Frobenius范數(shù)和,它是矩陣E中所有子塊間主角余弦的平方和;l、r均為大于等于1小于等于L的整數(shù),且l、r不相等;
步驟3.3),將Y個完全塊間相關值進行排序,選出其中最小的完全塊間相關值,并得到在此最小的完全塊間相關值下的導頻位置索引,記為Ωmin,Ωmin即最佳導頻位置集合,最小的完全塊間相關值對應的即為對應的最優(yōu)的導頻符號序列。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于結構化壓縮感知的大規(guī)模MIMO信道估計的導頻優(yōu)化方法,其特征在于,所述Y的數(shù)值設定為500000。