基于信賴域的EM算法進行多徑時延估計

摘 要： EM算法進行多徑時延估計時，能將多維問題轉化為一維問題，計算簡單，但是當數據缺失比較多，信噪比低，接收信號比較弱時收斂速度會很慢，有時甚至無法收斂。而信賴域法具有可靠性，有效性和很強的全局收斂性。因此，提出一種將信賴域法和EM算法相結合的思想，即提高了收斂特性，又降低了計算的復雜度。并通過仿真實驗分析，結果表明該方法能有效解決收斂速度慢，及無法收斂的問題。

關鍵詞： 最大估計算法； 信賴域； 多徑信號； 參數估計

中圖分類號： TN955?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）08?0027?04

多徑傳播會造成電磁波等無線傳輸信號經過不同的時延到達接收端，通過對這些不同的時延進行估計，可以有效了解通信信道的質量，以及判斷輻射源所在位置，目前被廣泛應用于通信系統、雷達系統、地質勘探以及生物醫學等領域。對于時延參數的估計，常采用極大似然估計（Maximum Likelihood Estimation）法，一般通過對一組觀察隨機變量的聯合概率密度函數進行參數最大化得到的[1]。鑒于多信號多參數估計問題所需多維優化的復雜性，在多徑時延估計問題中直接使用極大似然方法會涉及復雜的多維優化運算[2]。1988年為了減小運算復雜度和降低優化維數，Feder等人提出了基于最大似然準則的EM算法，利用迭代的一維優化取代上述多維優化問題，實現了基于最大似然準則的多徑時延估計方法[3]。然而該方法當不可觀測變量的信息量比較大時，收斂速度較緩慢，且當接收信號比較微弱，信噪比較低時，收斂速度更加緩慢甚至有時無法實現收斂。……