信道估计最小二乘法matlab代码
时间: 2023-09-18 15:07:43 浏览: 333
以下是一个简单的MATLAB代码,用于执行信道估计的最小二乘法:
% 生成信号
N = 1000; % 信号长度
t = (0:N-1)'; % 时间向量
x = sin(2*pi*t/20); % 原始信号
noise = randn(N,1); % 高斯白噪声
sigma = 0.1; % 噪声标准差
y = x + sigma*noise; % 加噪声
% 估计信道
M = 10; % 信道长度
X = toeplitz(x,[x(1) zeros(1,M-1)]); % 系统矩阵
theta = inv(X'*X)*X'*y(1:M); % 最小二乘解
h = flipud(theta); % 得到信道响应
% 绘制结果
figure;
subplot(2,1,1);
plot(t,x,t,y);
legend('原始信号','含噪声信号');
subplot(2,1,2);
plot(0:M-1,h,'o-',0:M-1,sin(2*pi*(0:M-1)/20));
legend('估计信道','真实信道');
注意,这个代码假设信道是线性时不变的,即信道响应可以表示为一个固定长度的向量。如果信道是非线性或时变的,则需要使用其他技术进行估计。
相关问题
基于RIS信道估计最小二乘法NMSE算法MATALAB
以下是基于RIS信道估计最小二乘法NMSE算法的MATLAB代码示例:
% 首先定义RIS反射系数向量
h_ris = [0.5 0.3 0.2 0.1];
% 定义发射天线数和接收天线数
Nt = 4;
Nr = 4;
% 定义信号频率和波长
fc = 2.4e9;
lambda = physconst('LightSpeed')/fc;
% 定义RIS大小和间距
N = 8;
d = lambda/2;
% 定义矩阵H,其中每一列表示一个发射天线到接收天线的信道向量
H = zeros(Nr, Nt);
for nt = 1:Nt
for nr = 1:Nr
% 计算发射天线到接收天线的距离
d_txrx = sqrt((nt-1)^2 + (nr-1)^2)*d;
% 计算发射天线到RIS的距离
d_toris = sqrt((nt-1)^2 + (N/2-0.5)^2)*d;
% 计算RIS到接收天线的距离
d_risrx = sqrt((N/2-0.5)^2 + (nr-1)^2)*d;
% 计算发射天线到接收天线的相位差
phase_txrx = exp(1i*2*pi*d_txrx/lambda);
% 计算发射天线到RIS的相位差
phase_toris = exp(1i*2*pi*d_toris/lambda);
% 计算RIS到接收天线的相位差
phase_risrx = exp(1i*2*pi*d_risrx/lambda);
% 计算信道向量
H(nr,nt) = phase_risrx*sum(h_ris.*phase_toris)*phase_txrx;
end
end
% 生成训练数据
N_train = 1000;
x_train = randi([0 1], Nt, N_train);
% 生成对应的标签数据
y_train = H*x_train;
% 利用最小二乘法进行信道估计
H_est = y_train*x_train'*(x_train*x_train')^-1;
% 计算估计误差
NMSE = norm(H - H_est,'fro')^2/norm(H,'fro')^2;
% 显示NMSE值
disp(['NMSE: ' num2str(NMSE)]);
用基于最小二乘法做OFDM的信道估计,matlab代码
以下是基于最小二乘法的OFDM信道估计的matlab代码:
% 设置参数
N = 64; % 载波数
CP = N/4; % 循环前缀长度
SNR = 20; % 信噪比
M = 16; % 调制阶数
numSymbols = 1000; % 发送符号数
pilotIdx = [12, 26, 40, 54]; % 导频符号位置
% 生成QPSK调制的随机数据
data = randi([0 M-1], N - length(pilotIdx), numSymbols);
modData = qammod(data, M, 'gray');
% 在数据中插入导频符号
pilot = ones(length(pilotIdx), numSymbols);
modDataWithPilot = zeros(N, numSymbols);
modDataWithPilot(pilotIdx, :) = pilot;
modDataWithPilot(setdiff(1:N, pilotIdx), :) = modData;
% IFFT变换
timeData = ifft(modDataWithPilot, N);
% 循环前缀
timeDataWithCP = [timeData(N-CP+1:N, :); timeData];
% 信道
h = randn(1, numSymbols+1) + 1i*randn(1, numSymbols+1);
h = h/norm(h);
% 加噪声
noise = randn(size(timeDataWithCP)) + 1i*randn(size(timeDataWithCP));
SNR_linear = 10^(SNR/10);
noise_power = norm(h)^2 * N / SNR_linear;
rxData = timeDataWithCP .* repmat(h.', N, 1) + sqrt(noise_power/2) * noise;
% OFDM解调
rxData = rxData(CP+1:end, :);
freqData = fft(rxData, N);
% 最小二乘法信道估计
H = zeros(N, numSymbols+1);
P = zeros(length(pilotIdx), length(pilotIdx), numSymbols+1);
for i = 1:numSymbols+1
if ismember(i, pilotIdx)
P(:, :, i) = eye(length(pilotIdx));
else
P(:, :, i) = zeros(length(pilotIdx));
end
X = repmat(freqData(:, i), 1, length(pilotIdx));
H(:, i) = (P(:, :, i) * X) / (X' * P(:, :, i) * X);
end
% 去除导频符号的频域数据
freqDataWithoutPilot = freqData(setdiff(1:N, pilotIdx), :);
% 估计的信道频率响应
H_est = H(setdiff(1:N, pilotIdx), :);
% 理论误差
error = freqDataWithoutPilot - H_est .* repmat(freqData(setdiff(1:N, pilotIdx), 1), 1, numSymbols+1);
% 误差平均
mean_error = mean(error, 2);
% 修正后的信道估计
H_corrected = H_est + repmat(mean_error, 1, numSymbols+1);
% 数据解调
demodData = qamdemod(freqDataWithoutPilot ./ H_corrected, M, 'gray');
% 计算误码率
numErrors = sum(sum(demodData ~= data));
errorRate = numErrors / (numSymbols * length(data));
% 输出误码率
fprintf('Error rate: %f\n', errorRate);
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