基于改进广义正交匹配追踪的低地球轨道卫星MIMO-OTFS系统的信道估计方法

来源：计算机应用杂志2024年第8期北京时间：

作者：雷芳, 牛永才

单位：1.重庆邮电大学 通信与信息工程学院，重庆 400065；2.重庆邮电大学 移动通信协议创新实验室，重庆 400065

摘要：针对基于多输入多输出（MIMO）技术和正交时频空间（OTFS）调制的低地球轨道卫星系统的复杂性带来的信道估计困难问题，提出一种基于改进广义正交匹配追踪（GOMP）的信道估计方法。根据单输入单输出（SISO）-OTFS系统的输入输出关系和低地球轨道卫星信道的传播特性，建立一种基于MIMO-OTFS的低地球轨道卫星信道模型，并将系统的信道估计问题转化为稀疏信号的恢复问题。考虑到传统的GOMP算法存在对稀疏度的过度依赖和对稀疏信号的重构精度差等问题，所提方法结合了分段弱正交匹配追踪（SWOMP）的弱选择思想和广义Jaccard系数的相似性准则，以快速准确地重建稀疏信号。仿真结果表明，当天线数为16且导频开销比为0.5时，与正交匹配追踪（OMP）算法相比，所提方法的归一化均方误差（NMSE）降低了约2.5 dB，误码率（BER）降低了约5 dB。

关键词：正交时频空间,低地球轨道卫星,多输入多输出,信道估计,广义正交匹配追踪

基金资助：重庆市自然科学基金资助项目(cstc2021jcyj?msxmX0454)