水声多输入多输出信道的分布式压缩感知估计

作     者：周跃海 伍飞云 童峰 ZHOU Yuehai;WU Feiyun;TONG Feng

作者机构：厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室厦门361005 

出 版 物：《声学学报》 (Acta Acustica)

年 卷 期：2015年第40卷第4期

页      面：519-528页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 1002[医学-临床医学] 08[工学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(11274259) 教育部高等学校博士学科点专项基金(20120121110030)资助 

主　　题：多输入多输出 水声通信 信道信息 水声信道 观测矩阵 匹配追踪 估计性能 训练序列 单载波 模型简化 

摘      要：多输入多输出技术通过采用多个阵元进行多发多收空间复用信道可在极其有限的通信带宽下实现高速水声通信,但由于同时存在通道间干扰和多径干扰,水声MIMO信道估计变得困难。提出利用MIMO水声信道多径稀疏结构存在的相关性,在经典联合稀疏模型的基础上对MIMO观测矩阵进行重组,从而建立基于分布式压缩感知的单载波水声MIMO通信信道联合稀疏模型;同时,针对信道响应中具有相同多径位置的稀疏部分和特有稀疏部分设计区分性正交匹配追踪算法进行联合重构,进一步抑制通道间干扰的影响。最后通过仿真和海上实验进行本方法有效性的验证,实现16 kbps的MIMO水声通信。通过算法推导、仿真和实验可得到结论:利用MIMO水声信道多径相关性进行分布式压缩感知估计可提高估计性能。