الگوریتم تطبیقی بر پایه حسگری فشرده جهت بهبود تخمین کانال سیستم‌های M-MIMO

Abstract

برای غلبه بر مشکل تخمین کانال در سامانه‌های چندورودی-چندخروجی انبوه (M-MIMO)، در این مقاله یک طرح تخمین کانال لینک فروسو در ارتباط دوطرفه فرکانسی (FDD) مبتنی بر حسگری فشرده ساختارمند (SCS)، برای کاهش داده آموزشی مورد نیاز پیشنهاد گردیده که توسط آن تنکی مکانی ذاتی کانال­های حوزه تاخیر سامانه‌های چندورودی-چندخروجی انبوه، تقویت می­شوند. به همین منظور در ابتدا پس از طرح موضوع روش­های مختلف تخمین کانال و بررسی چالش‌های موجود، با پیشنهاد یک الگوریتم بر پایه الگوریتم حریصانه جستجوی تطابق متعامد (OMP)، به تخمین کانال پرداخته شده است. در این الگوریتم از همبستگی مکانی بین پاسخ ضربه کانال آنتن­های مختلف فرستنده برای دقت تخمین­ کانال استفاده می­شود. این همبستگی در زمان تاخیر یکسان مسیرهای تاخیردار تعریف ‌شده است. این الگوریتم تنکی کانال را به­صورت تطبیقی به­دست می­آورد که نافی فرض ایده­آل کارهای پیشین مبنی بر در دست داشتن تنکی کانال است. در این­ صورت این الگوریتم در مواقعی که میزان دقیق تنک بودن کانال مشخص نباشد، کانال را با دقت خوبی تخمین می­زند. در نهایت به ارائه شبیه­سازی­­ها که توانایی این روش را در کاهش داده آموزشی مورد نیاز نشان می­دهد، پرداخته‌ شده است. شبیه­سازی­ها نشان می­دهند که تخمین کانال پیشنهادی به­طور قابل‌اعتمادی سطح تنکی کانال و مجموعه پشتیبان را نسبت به روش­های مشابه به­دست می­آورد.