[发明专利]基于IQ失衡毫米波通信系统的多径信道增益估计方法

权利要求书

1.基于IQ失衡毫米波通信系统的多径信道增益估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采用数模混合架构构建毫米波MIMO系统，其中，毫米波MIMO系统包括发射端和存在IQ失衡的接收端，信道为稀疏多径信道；

S2、对毫米波MIMO系统建模获得接收端接收信号的IQ失衡模型，并进行向量化变形，得其中，x_p为导频信号，W_BB为接收端基带信号处理矩阵，W_RF为接收端波束成形矩阵，F_BB为发送端基带信号处理矩阵，F_RF为发送端波束成形矩阵，K_MS为接收端IQ失衡的系数，A_R为接收端角度响应矩阵，A_T为发送端角度响应矩阵，H_a为幅度响应矩阵，n为高斯白噪声，(·)*为共轭矩阵；(·)H为共轭转置矩阵；(·)T为转置矩阵；

另则可得

S3、基于简化的提出估计稀疏多径信道增益的优化目标，具体为：s.t.‖h_a‖₀＝L，其中，h_a为稀疏多径信道增益向量化形式，L为稀疏多径信道的数量；

S4、运用正交匹配追踪算法求解所述优化目标，得到估计结果；

运用正交匹配追踪算法求解所述优化目标具体为：

Sa、初始化残差索引集迭代次数i＝1；

Sb、计算Q₁和残差u_i的内积：

Sc、寻找|g_i|/‖Q₁‖最大值的索引：k_i＝argmax(|g_i|/‖Q₁‖)；

Sd、更新索引集：T_i＝T_i-1∪k_i；

Se、计算的最小二乘解：

Sf、更新残差u_i：

Sg、i＝i+1，判断是否满足iL+1，若满足，执行步骤Sb，若不满足，停止循环，根据索引集T_i确定的元素位置，并输出稀疏多径信道增益的估计值其中，

2.如权利要求1所述的基于IQ失衡毫米波通信系统的多径信道增益估计方法，其特征在于，IQ失衡模型为：其中，s为发送信号，H为信道矩阵，H＝A_RH_aA_T。

3.如权利要求1所述的基于IQ失衡毫米波通信系统的多径信道增益估计方法，其特征在于，

其中，g_R＝diag{g_R,1,g_R,2,…,g_R,N}为接收端天线接口的幅度失衡的系数矩阵，N为接收端天线个数，j为虚数单位，φ_R＝diag{φ_R,1,φ_R,2,…,φ_R,N}为接收端天线接口的相位失衡的系数矩阵。

4.如权利要求1所述的基于IQ失衡毫米波通信系统的多径信道增益估计方法，其特征在于，A_R＝[a_R(θ_R,1),a_R(θ_R,2),…,a_R(θ_R,L)]，L为稀疏多径信道的个数，θ_R,n为第n条路径的到达角，α_R(θ_R,n)为接收端阵列响应矢量，具体表示为：式中，λ为信号波长，d为天线空间状态。