[发明专利]一种水声OFDM系统正交匹配追踪信道估计方法

权利要求书

1.一种水声OFDM系统正交匹配追踪信道估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在水声OFDM系统中插入导频序列，在系统接收端获取导频测量矢量y_p，得到含噪声的水声信道频响h；

y_p＝X_ph+n_p

其中，X_p为发送端的导频信息矩阵，X_p＝QXQ^T；Q为导频位置选择矩阵；X是一个对角矩阵，每个对角线元素表示OFDM符号携带的数据，包括导频信息和数据信息；N为水声OFDM系统中子载波的信道数量；n_p为导频受到的噪声，n_p＝Qn，n为复加性高斯白噪声；

步骤2：利用小波分解技术将含噪声的水声信道频响h做I层离散小波变换，得到小波系数矩阵其中，第i层的小波分解系数为

步骤3：根据不同层的小波分解系数选择合适的阈值作为门限，得到每一层去噪后的小波系数，确定接收信号中信号能量集中的位置，每个位置对应一根路径，高于阈值的抽头个数即为预测稀疏度K₀；

步骤4：将预测稀疏度K₀作为OMP信道估计算法的初始稀疏度，输入观测矩阵J，初始化残差r₀＝y_p，初始化时延估计集合初始化集合初始化表示原子选择的矩阵A₀为空矩阵，初始化t＝1；

步骤5：搜索残差信号r_t-1与观测矩阵J内积最大幅值处对应的参数，计算矩阵A_t-1与残差信号r_t-1内积的绝对值u(i)，找到使得u(i)最大的i值并将其存入到集合B中；

步骤6：通过每次搜索内积幅度的最大值对应位置，确定每次迭代搜索到的最匹配原子，并更新索引集合Λ_t＝Λ_t-1∪J，A_t＝A_t-1∪{a_j}；j∈B，a_j表示矩阵A的第j列；

步骤7：采用最小二乘法计算路径抽头的增益值

步骤8：更新残差r_t；

步骤9：若t＞K₀，则终止迭代，根据迭代更新后的时延集合Λ_t和路径抽头的增益值输出重构信道频响，完成整个信道估计流程；否则，令t＝t+1，返回步骤5。