基于TPE的大规模MIMO信道估计算法研究
[Abstract]:The classical least mean square error (MMSE,Minimum Mean Square Error) estimation needs to inverse the covariance matrix. The complexity is the third power of the matrix dimension, and the cost of channel estimation in large-scale MIMO systems is too high. It is of great significance to study how to reduce the estimated complexity at this time. In this thesis, based on pilot channel estimation, truncated polynomial expansion (TPE,Truncated Polynomial Expansion) technique is used to study how to reduce the complexity of large-scale MIMO channel estimation. Firstly, the channel estimation model based on Taylor series expansion is introduced. The complexity of the model is much lower than that of the channel estimation model based on MMSE algorithm. In order to improve the convergence rate of the model, the covariance matrix is expanded by Kapteyn series, and the channel estimation model based on Kapteyn series expansion is obtained. The simulation results show that when the truncated polynomial order is 10:00, compared with the Taylor-MMSE algorithm, the performance of the Kapteyn-MMSE estimation algorithm has the gain of 0.3dB, and the mean square error (MSE,Mean Square Error) of the latter algorithm is faster than the former. But its complexity is a little high. Then we focus on how to obtain high performance channel estimation model by optimizing polynomial coefficients. Based on the channel estimation model based on Kapteyn series expansion, a channel estimation model based on weighted Kapteyn series expansion is proposed by optimizing the polynomial coefficients of Kapteyn series expansion. In order to solve the problem of weighting coefficient in the model, an unconstrained nonlinear optimization model is established. For this model, it is decomposed into two sublinear optimization models and solved by iterative algorithm based on coordinate rotation. The simulation results show that the channel estimation model MSE based on weighted Kapteyn series expansion converges rapidly to the channel model MSE, based on MMSE algorithm and the convergence speed is obviously better than that of the unweighted model with the increase of the expansion polynomial order. At the same time, the estimation performance of weighted Kapteyn series expansion is better than that of weighted Taylor series expansion in the case of low order polynomial.
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN919.3
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,本文编号:2341624
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