Sparse coding for transform domain-based sparse OFDM channel estimation

Abstract

In orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems, frequency domain pilot-aided channel estimation is based on interpolating a down-sampled version of the channel frequency response. This is achieved by transforming the channel frequency response to the time domain, eliminating time-domain channel coefficients beyond a given delay spread, and transforming back to the frequency domain. A sliding window is used to identify the most dominant channel coefficients within a prescribed delay spread which will be retained, where others will be eliminated. This setting relies on assuming a consecutive channel tap distribution and overlooks possible channel sparsity. To take advantage of this sparsity, we propose a method for obtaining the channel taps as a sparse recovery process. The proposed method is shown to substantially improve the channel estimation quality. The improvement is commensurate with the sparsity of the channel.

Dikgen frekans bölmeli çoğullama (OFDM sistemleri için frekans alanında pilot tabanlı kanal tahmini, kanal frekans yanıtının alt örneklenmiş versiyonunun ara değer hesaplamasına dayanır. Bu, kanal frekansı yanıtının zaman alanına dönüştürülerek, gecikme yayılımının ötesindeki zaman kanal katsayılarının silinmesi ve kalan katsayıların frekans alanına geri dönüştürülmesiyle yapılır. Kayan bir pencere, gecikme yayılımı süresince bulunan en baskın kanal katsayılarını belirlemek için kullanılır ve burada diğer katsayılar ihmal edilir. Bu ayarlama ardışık kanal katsayı dağıtma varsayımına dayanır ve olası kanal seyrekliğini inceler. Bu seyreklikten yararlanarak, kanal katsayılarını elde etmekiçi bu çalışmad seyre iyileşme yöntemi önerilmektedir. Önerilen yöntemin kanal tahmin kalitesini geliştirdiği gösterilmektedir. Bugeliştirme kanalın seyrekliğiyle doğru orantılıdır.