最优路径搜索压缩感知水声通信信道估计

作     者：刘彪 贾宁 黄建纯 肖东 贾雨晴 郭圣明 马力 LIU Biao;JIA Ning;HUANG Jianchun;XIAO Dong;JIA Yuqing;GUO Shengming;MA Li

作者机构：中国科学院声学研究所北京100190 中国科学院水声环境特性重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《声学学报》 (Acta Acustica)

年 卷 期：2022年第47卷第3期

页      面：321-328页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082403[工学-水声工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0835[工学-软件工程] 

基　　金：中国科学院青年创新促进会项目(2018028 2019025)资助。 

主　　题：水声通信 正交匹配追踪 信道估计 误比特率 压缩感知 通信体制 信号恢复 停止准则 

摘      要：将信号恢复中最优路径搜索的A^(*)正交匹配追踪(A^(*) Orthogonal Matching Pursuit,A^(*)OMP)伪贪婪算法引入到水声通信信道估计中,可以有效改善正交匹配追踪(OMP)算法容易陷入局部最优的问题,并提出了一种改进型的A^(*)OMP水声信道估计算法。改进了路径初始化方式,同时为了避免过多迭代引起的未知误差,将前后两次迭代残差之差作为停止准则。在正交频分复用(OFDM)通信体制下,对OMP、A^(*)OMP和本文改进方法的估计误差和误比特率进行了仿真对比,随着信噪比的增加,改进方法未出现误差平台,且受导频间隔影响较小。仿真结果表明相对于OMP算法和传统A^(*)OMP算法,在高信噪比下改进方法的估计误差分别降低约2和1个数量级,海试数据结果验证了改进方法的可行性,其误比特率分别平均降低42.0%和4.7%。