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针对提高系统传输的频谱利用率问题,采用将压缩感知理论应用于双向中继系统进行信道估计。详细研究在双向中继系统中信道估计算法的设计方法、实现过程,并对广义正交匹配追踪算法（GOMP）与OMP算法及传统的LS信道估计算法进行分析与比较。结果表明GOMP信道估计算法在均方误差（MSE）和误比特率（BER）及需要运行的时间上均较小。在稀疏的信道中,GOMP算法相比于传统LS信道估计算法能有效地提高频谱利用率,相比于OMP算法提高了实时性,降低系统的复杂度。