1.一种超大规模MIMO系统中基于上行辅助的OTFS下行信道估计方法,其特征在于,具体包括以下步骤:构建下行链路中的时变非平稳信道表达式,并获取与下行频率无关的信道参数集合,并将这些参数发送给用户端,与下行频率无关的信道参数包括多普勒频移、时延、角度以及信道增益;下行链路中的时变非平稳信道表达式表示为:其中,h
用户端对多普勒频移域、时延域和角度域进行过采样,获取上行数据传输中多普勒频移、时延、角度的估计值;
用户端通过部分互易性获取与上行频率无关的参数,并通过这些参数估算下行信道增益;
用户端将多普勒频移、时延、角度以及下行信道增益的估计值发送给基站;基站重建得到时延多普勒频移域下的信道模型,完成信道估计。
2.根据权利要求1所述的一种超大规模MIMO系统中基于上行辅助的OTFS下行信道估计方法,其特征在于,超大规模MIMO系统由发射端和接收端级联组成,在接收端的调制过程中,将数据序列转换到时延多普勒频移域下,再转换为时域信号通过天线进行发送;在接收端,天线收到信号进行解调的过程中,将时域接收信号转换到时延多普勒频移域。
3.根据权利要求1所述的一种超大规模MIMO系统中基于上行辅助的OTFS下行信道估计方法,其特征在于,在子阵列s上,天线阵列响应表示为:其中,s表示当前子阵列的索引号,S表示子阵列的总数量;d为基站上天线阵元间距,λ为下行链路子载波波长;θ
4.根据权利要求1所述的一种超大规模MIMO系统中基于上行辅助的OTFS下行信道估计方法,其特征在于,获取上行数据传输中多普勒频移、时延、角度的估计值的过程包括以下步骤:对多普勒频移域、时延域和角度域进行采样;
增强型稀疏OMP算法,构造传感矩阵,通过遍历搜索整个传感矩阵中元素,选择与残差内积最大的元素,将该元素对应的采样值作为多普勒频移、时延、角度的估计值。
5.根据权利要求4所述的一种超大规模MIMO系统中基于上行辅助的OTFS下行信道估计方法,其特征在于,对多普勒频移域、时延域和角度域进行过采样时设置一个采样码本进行采样,采样码本表示为:多普勒频移域、时延域和角度域进行过采样后得到采样值表示为:其中,γ
6.根据权利要求4或5所述的一种超大规模MIMO系统中基于上行辅助的OTFS下行信道估计方法,其特征在于,多普勒频移、时延、角度的估计值的计算过程包括:根据获取的码本元素
其中,
7.根据权利要求1所述的一种超大规模MIMO系统中基于上行辅助的OTFS下行信道估计方法,其特征在于,用户端通过部分互易性获取与上行频率无关的参数,并通过这些参数估算下行信道增益,该过程包括:在用户端,将接收导频堆叠为矢量,表示为:
通过最小二乘法求解得到下行信道增益,求解过程表示为:其中,y
8.根据权利要求7所述的一种超大规模MIMO系统中基于上行辅助的OTFS下行信道估计方法,其特征在于,通过部分互易性得到上行频率无关参数构建矩阵B表示为:矩阵B中的子矩阵
其中,P表示散射路径的数量;N
9.根据权利要求1所述的一种超大规模MIMO系统中基于上行辅助的OTFS下行信道估计方法,其特征在于,基站重建得到时延多普勒频移域下的信道模型,表示为:其中,