OFDM水聲通信系統的LS-OMP信道估計

郭鐵梁，張智勇，趙旦峰，李海寶

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OFDM水聲通信系統的LS-OMP信道估計

郭鐵梁1，張智勇2，趙旦峰3，李海寶1

(1. 黑龍江科技大學理學院，黑龍江哈爾濱150022；2. 黑龍江科技大學電子與信息工程學院，黑龍江哈爾濱150022；3. 哈爾濱工程大學信息與通信工程學院，黑龍江哈爾濱150001)

對于正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)水聲通信系統，最小二乘(Least Squares，LS)信道估計方法受噪聲影響較大，并且使用的導頻數量較多，影響通信效率。而基于壓縮感知理論的正交匹配追蹤(Orthogonal Matching Pursuit，OMP)信道估計方法可以充分利用水聲信道的稀疏特性，同時能夠有效地抑制系統噪聲，但控制迭代運算次數的相關參數(稀疏度或誤差容忍值)是OMP算法的關鍵條件。針對上述問題，提出了利用少量導頻隨機分布的LS和OMP聯合的信道估計方法，該方法首先利用少量導頻采用LS方法估計出OMP算法的誤差容忍值，再利用OMP算法恢復數據子載波的信道信息。理論分析和仿真結果同時表明，與傳統的LS算法或OMP算法相比，新算法能夠在數據恢復的同時有效抑制系統噪聲，應用稀疏特性及較少量的導頻，進一步提高了系統的頻譜效率，對時變稀疏水聲信道具有更好的適應性。

水聲通信；正交頻分復用；信道估計；最小二乘；壓縮感知；正交匹配追蹤

0 引言

由于長時延和大多普勒頻移的存在，使水聲信道具有頻率選擇性和時間選擇性雙重衰落特征[1]。作為多載波調制的正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技術，可以有效地解決水聲信道的頻率選擇性衰落問題，同時還能夠提高通信系統的頻譜利用率，所以近年來OFDM技術在水聲通信系統中得到了廣泛的應用。……