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信道估计算法性能比较与仿真分析

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:本节通过点对点信道模型的实验仿真,比较了对数和LMS算法与其他几种信道估计算法的性能。ZA-LMS和RZA-LMS算法中的参数设置为ρZA=ρRZA=5×10-4,εRZA=10。图7-1算法的MSE曲线图7-2算法的MSE曲线图7-1和为系统稀疏度为4时的仿真结果,图7-2和为系统稀疏度为6时的仿真结果。仿真结果如图7-3所示,观察曲线图,随着信道长度的增加,算法的稳态均方误差都有所改善,对数和LMS算法的收敛速度相比其他算法稍显不足,稳态收敛性能较其他算法较好。

信道估计算法性能比较与仿真分析

本节通过点对点信道模型的实验仿真,比较了对数和LMS算法(Log-Sum LMS,LOSLMS)与其他几种信道估计算法的性能。在第一个实验中,将信道冲激响应长度设置为L=64,分别测试了64个系数中含4个非零值和6个非零值的情况,非零系数的值服从均值为零的高斯分布,且非零值在向量中的位置是随机的,信噪比分别设置为20 dB和30 d B。

测试算法包括ZA-LMS、RZA-LMS、加权l1-LMS、lp-LMS算法和LMS算法,lp-LMS算法的p值设置为0.5,将加权l1-LMS、lp-LMS算法的调节参数设置为ρ1p=5×10-4,εp1=0.05。ZA-LMS和RZA-LMS算法中的参数设置为ρZARZA=5×10-4,εRZA=10。所有算法的步长都设置为0.02。算法的均方误差曲线如图7-1~图7-3所示。

图7-1 算法的MSE曲线(稀疏度为4)

(www.xing528.com)

图7-2 算法的MSE曲线(稀疏度为6)

图7-1(a)和(b)为系统稀疏度为4时的仿真结果,图7-2(a)和(b)为系统稀疏度为6时的仿真结果。比较图7-1和图7-2发现,当非零系数个数增加时,算法的估计收敛性能将下降,在所有算法中,对数和约束的LMS算法性能普遍最优。

将信道冲激响应的长度设置为L=256,稀疏度设置为16,意味着系统冲激响应的系数包含有16个随机分布的非零抽头系数,抽头系数的值也服从均值为零、方差为1的高斯分布,仿真参数设置原则为使得所有算法达到最佳性能,ρp=5×10-6,ρ1=5×10-5,εp=0.05,ε1=0.01,ρZARZA=1×10-4和εRZA=10,信道比为30 d B。仿真结果如图7-3所示,观察曲线图,随着信道长度的增加,算法的稳态均方误差都有所改善,对数和LMS算法的收敛速度相比其他算法稍显不足,稳态收敛性能较其他算法较好。

图7-3 算法的MSE曲线(信道长度为256,稀疏度为16,SNR=30 dB)

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