[发明专利]一种基于大规模多天线系统的单一信号到达角估计方法

摘要

本发明公开了一种基于大规模多天线系统的单一信号到达角估计方法，属于大规模多天线系统信道估计的信号处理技术领域。本发明包括以下步骤(1)对信道矩阵进行预估；(2)利用接收天线之间的相关性构造稀疏变换矩阵，对信道预估值矩阵进行稀疏变换，得到具有稀疏特性的矩阵；(3)根据压缩感知原理准确估计出稀疏矩阵中的非零元素；(4)采用分步搜索估计信号到达角。本发明只需一个信号样本就可得到信号到达角估计值，精度高且能提高频谱利用率。分步搜索逐步提高搜索精度，提高信号到达角估计精度并降低估计复杂度。较强的实用性使得本发明可应用于具有稀疏特性的各种系统参数的估计。

主权项

一种基于大规模多天线系统的单一信号到达角估计方法，其特征在于，包括：步骤1发射信号矩阵为酉矩阵X，则接收信号矩阵为Y＝HX+N，其中，H为信道矩阵，N为噪声矩阵；通过矩阵相乘可得到信道矩阵的预估矩阵其中为所述发射信号矩阵X的共轭转置；步骤2对所述预估矩阵实行稀疏变换，得到具有稀疏特性的稀疏矩阵其中，Φ为根据接收天线相关性构造的稀疏变换矩阵；步骤3根据所述稀疏矩阵的稀疏度进行非零元素估计，同时将其它元素置零；步骤4根据压缩感知原理和分步搜索的思想，根据非零元素确定矩阵稀疏度进而估计出信号到达角θ；具体采用在第一精度和第一范围以及第二精度和第二范围的两个条件下分两步进行搜索，依次用所有角度作为到达角计算所述稀疏矩阵的稀疏度，使所述稀疏矩阵的稀疏度最小的角度即为单一到达角θ的估计值,以提高搜索精度，并提高信号到达角的估计精度和降低估计复杂度。