大规模MIMO中基于SAGE算法的信道参数估计方法研究

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现如今,通信行业飞速发展,人们对通信传输也有了愈来愈高的需求,促使通信网络不断创新。而大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术凭借其在系统容量和频谱利用效率的提升上具有的巨大的优势,被视为移动通信的关键技术。在大规模MIMO系统中,基于空间交替广义期望最大化(Space-alternating Generalized Expectation-Maximization,SAGE)算法的信道参数估计方法可以精准有效地估计出信道参数信息,从而被广泛使用。本文面向基于SAGE算法的信道参数估计方法进行了较为深入的研究,发现当信道中多条路径的时延相等或接近时,该方法存在低功率路径无法准确估计的情况。为了解决该问题,论文提出了一种在估计子径时将功率低于一定阈值的路径作为噪声消除的SAGE多径估计优化方法。仿真结果表明,优化后的SAGE算法能够估计出原算法中被噪声淹没的路径,提高了参数估计精度,并且加快了迭代收敛的速度。鉴于SAGE算法中多普勒对于噪声信息的敏感程度较高,本文进一步提出了一种在估计多普勒参数时拉长在时间维度搜索时长的SAGE改进算法。该改进算法考虑在发送端到接收端的时间维度上,拉长多普勒参数的搜索范围,提高时延分辨率,从而使得在时间维度的搜索时长变长。仿真结果表明,改进后的算法能够获得更精确的多普勒参数估计结果,并且能够通过整个参数子集中多普勒参数估计精度的提高,带动其它参数估计精度的提高,从而提高整个估计迭代过程的估计精度。
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