[00634491]压缩传感信道估计算法在高速水声通信中的应用研究

压缩传感在稀疏信号处理领域有着非常广泛而且重要的应用，压缩传感理论的提出为信号重建的设计提供了新的设计思路。该项目基于水声信道是稀疏信道的特征，将压缩传感理论用于水声信道估计，探索了新的信道估计方法以及用于信道估计的导频优化方法。基于压缩传感理论提出了一种基于近似范数的信道估计算法。近似范数的信道估计算法用三种函数逼近范数，应用梯度下降法和梯度投影算法获得代价函数的最优解，从而得到信道估计的最稀疏解。提出了一种基于确定导频序列优化的信道估计方法。首先，设计了一个多项式，基于该多项式构造了一个集合用于导频序列指标集以及训练序列符号能量的选择，进而进一步构造测量矩阵。其次，证明构造的测量矩阵满足约束等距性条件。最后，采用DanzigSelector重构算法恢复稀疏信道。与已有的压缩传感信道估计算法中随机选择导频序列相比，该方法首次提出确定性导频序列的选择及优化方法，在保证测量矩阵满足约束等距性条件的基础上，计算复杂度降低，提高系统的传输效率，并与已有的随机导频序列优化方法具有同等的误差水平。该算法收敛速度快，估计值信噪比高，且均方误差小。具有较高的理论意义与应用价值。