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水声通信深度学习增强最小二乘信道估计算法
1
作者 刘进 孟昊 +3 位作者 林臻 刘思成 王斌 侯长波 《应用科技》 CAS 2024年第5期39-46,共8页
针对传统水声通信单载波频域均衡(single-carrier frequency domain equalization,SC-FDE)最小二乘(least squares,LS)信道估计算法受信道噪声影响大、估计性能差的问题,提出一种基于深度学习的增强LS信道估计算法,利用深度学习模型提... 针对传统水声通信单载波频域均衡(single-carrier frequency domain equalization,SC-FDE)最小二乘(least squares,LS)信道估计算法受信道噪声影响大、估计性能差的问题,提出一种基于深度学习的增强LS信道估计算法,利用深度学习模型提取数据特征的能力,弥补LS算法受信道噪声影响的缺点。首先介绍水声通信中传统LS和最小均方误差(minimum mean square error,MMSE)信道估计算法的原理和优缺点,然后针对LS算法估计性能差的缺陷,利用深度学习模型学习LS信道估计的误差以此来纠正信道的频率响应。本文研究了深度神经网络(deep neural network,DNN)和卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)2种不同网络结构的Enhanced-LSNet性能。仿真结果表明,本文提出的信道估计算法在低信噪比(signal to noise ratio,SNR)下较MMSE算法提升约4.1 dB,在高SNR下提升约为7 dB。 展开更多
关键词 水声通信 单载波频域均衡 最小二乘 信道估计 深度学习 最小均方误差 特征提取 卷积神经网络
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基于整体最小二乘的联合信道估计及OFDM信号检测算法 被引量:30
2
作者 黄敏 李兵兵 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1448-1453,共6页
针对现有的联合信道估计及OFDM信号检测算法性能不高的问题,该文提出一种基于整体最小二乘的联合信道估计及OFDM信号检测算法。该算法首先通过导频估计初始的信道信息,在此基础上不断地采用整体最小二乘进行OFDM信号检测及信道估计,有... 针对现有的联合信道估计及OFDM信号检测算法性能不高的问题,该文提出一种基于整体最小二乘的联合信道估计及OFDM信号检测算法。该算法首先通过导频估计初始的信道信息,在此基础上不断地采用整体最小二乘进行OFDM信号检测及信道估计,有效缓解迭代模型误差的影响,加快了算法迭代的收敛速度,提高了信道估计的精度,从而降低了OFDM系统的误码率。该文推导的信道估计克拉美罗界及仿真结果均表明所提出的算法在时变信道环境下优于现有的联合信道估计及OFDM信号检测算法。 展开更多
关键词 无线通信 信道估计 OFDM信号检测 整体最小二乘
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基于最小二乘的UWB信道盲估计算法 被引量:2
3
作者 张先玉 刘郁林 朱行涛 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第2期132-134,159,共4页
针对超宽带系统的离散信道模型,利用接收信号的一阶统计量,提出一种基于最小二乘(LS)的盲信道估计算法。利用接收信号的循环卷积特性,在一个符号间隔内建立模型,最后利用LS算法求解。仿真表明,该算法与基于导频序列的ML估计方法和LS估... 针对超宽带系统的离散信道模型,利用接收信号的一阶统计量,提出一种基于最小二乘(LS)的盲信道估计算法。利用接收信号的循环卷积特性,在一个符号间隔内建立模型,最后利用LS算法求解。仿真表明,该算法与基于导频序列的ML估计方法和LS估计方法相比,均方误差(MSE)性能相差不大,但计算复杂度明显降低,同时提高了系统传输效率。 展开更多
关键词 超宽带 最小二乘算法 信道估计 一阶统计量
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基于约束最小二乘准则的信道矢量估计算法
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作者 王建明 赵春明 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第11期1-9,共9页
提出了一种改进算法,该算法首先用子空间分解法估计出目标信号的导向矢量,并由此构造一个约束条件,然后用业务信号在约束最小二乘准则下估计信道矢量,导频仅用于信道矢量的初始估计,信道矢量的估计精度可以通过迭代过程逐步增加。理论... 提出了一种改进算法,该算法首先用子空间分解法估计出目标信号的导向矢量,并由此构造一个约束条件,然后用业务信号在约束最小二乘准则下估计信道矢量,导频仅用于信道矢量的初始估计,信道矢量的估计精度可以通过迭代过程逐步增加。理论分析与仿真结果表明,该算法使信道矢量的估计精度得到了明显提高。 展开更多
关键词 维RAKE接收机 信道估计 子空间分解 约束最小二乘
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基于正则总体最小二乘准则的OFDM系统信道估计算法 被引量:2
5
作者 柴守亮 帅兴洲 樊同亮 《电脑与信息技术》 2012年第5期26-29,共4页
基于导频的最小二乘(LS)估计方法的优点是结构简单,容易实现,但对噪声和干扰敏感。通过对OFDM系统中由于信道的时变性产生的载波间干扰进行了分析,在此基础上提出正则总体最小二乘(TLS)信道估计算法。根据Tikhonov正则化原理,导出了总... 基于导频的最小二乘(LS)估计方法的优点是结构简单,容易实现,但对噪声和干扰敏感。通过对OFDM系统中由于信道的时变性产生的载波间干扰进行了分析,在此基础上提出正则总体最小二乘(TLS)信道估计算法。根据Tikhonov正则化原理,导出了总体最小二乘正则化解法的计算公式。与一般的LS信道估计相比,TLS方法同时考虑了信道噪声和信道时变特性,所以该算法不仅在一般的信道条件下具有良好的性能而且也适合快变信道条件下的OFDM系统。仿真结果表明,该算法具有很好的均方误差和误比特率性能。 展开更多
关键词 正交频分复用 信道估计 总体最小二乘 TIKHONOV正则化
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RIS辅助MU-MISO系统中信道估计算法研究
6
作者 张钊 吕瑞宏 《微处理机》 2025年第2期28-32,共5页
针对RIS辅助MU-MISO系统中由于RIS的无源特性和高维特性导致传统信道估计算法精度下降和导频开销过大的问题,设计一种高效且低消耗的信道估计算法。利用基站和RIS之间的公共列稀疏性和级联信道具有联合缩放特性的行稀疏性,将级联信道矩... 针对RIS辅助MU-MISO系统中由于RIS的无源特性和高维特性导致传统信道估计算法精度下降和导频开销过大的问题,设计一种高效且低消耗的信道估计算法。利用基站和RIS之间的公共列稀疏性和级联信道具有联合缩放特性的行稀疏性,将级联信道矩阵降维以减小导频开销。将双结构稀疏性、交替优化和迭代重加权最小二乘算法结合,设计出DS-AO-IRLS算法对级联进行估计。仿真结果表明,在使用相同的导频消耗进行信道估计时,本算法相比较正交匹配追踪(OMP)算法信道估计性能提升了11.2 dB以上。 展开更多
关键词 可重构智能表面 信道估计 双结构稀疏性 交替优化 迭代重加权最小二乘
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基于压缩感知和递归最小二乘的IR-UWB信道估计算法 被引量:1
7
作者 杨卓 郭黎利 刘巍 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期1474-1478,共5页
为了减轻脉冲无线超宽带(impulse radio ultra-wide band,IR-UWB)接收机高采样频率的负担,提出了基于压缩感知和递归最小二乘的低采样率信道估计算法。该算法先令接收到的训练符号通过随机滤波器,并对其欠采样,对采样到的信号进行递归... 为了减轻脉冲无线超宽带(impulse radio ultra-wide band,IR-UWB)接收机高采样频率的负担,提出了基于压缩感知和递归最小二乘的低采样率信道估计算法。该算法先令接收到的训练符号通过随机滤波器,并对其欠采样,对采样到的信号进行递归最小二乘计算,最后利用压缩感知重构算法得到信道参数的估计值。提出的算法能够在低采样率的情况下对IR-UWB信道参数进行有效估计。该算法一方面降低了接收机对于模数转换器的要求;另一方面,低采样率产生较小的数据量,从而降低了估计算法的计算量。 展开更多
关键词 脉冲超宽带 信道估计 压缩感知 递归最小二乘
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基于隐式训练和加权最小二乘的迭代信道估计 被引量:1
8
作者 张桦 朱近康 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期13-16,共4页
用隐式训练即在发送端将周期非随机序列直接迭加到数据序列上的方式,在接收端同时利用接收序列的一、二阶统计特性,得到一种新的针对FIR时不变或慢变信道的迭代信道估计算法.改进算法的估计误差小于使用一阶统计特性算法的估计误差,同... 用隐式训练即在发送端将周期非随机序列直接迭加到数据序列上的方式,在接收端同时利用接收序列的一、二阶统计特性,得到一种新的针对FIR时不变或慢变信道的迭代信道估计算法.改进算法的估计误差小于使用一阶统计特性算法的估计误差,同时接收信号中随机部分的自相关矩阵的正定特性决定了迭代的鲁棒性.仿真结果表明:选用适当的迭代初值,可使迭代信道估计算法快速收敛,且MSE性能优于只利用一阶统计特性的算法.同时给出了发送功率恒定情况下,采用该方法时的BER性能. 展开更多
关键词 无线通信 信道估计 隐式训练 加权最小二乘
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总体最小二乘的改进与信道估计应用 被引量:1
9
作者 李大超 马珂 《舰船电子工程》 2014年第3期44-47,共4页
总体最小二乘法同时考虑了数据矩阵和观察值的误差,在参数估计中得到广泛应用。然而总体最小二乘法没有针对具体问题利用误差的先验信息。总体最小二乘的改进算法—结构总体最小二乘法设定了误差矩阵的结构,通过迭代运算估计参数及误差... 总体最小二乘法同时考虑了数据矩阵和观察值的误差,在参数估计中得到广泛应用。然而总体最小二乘法没有针对具体问题利用误差的先验信息。总体最小二乘的改进算法—结构总体最小二乘法设定了误差矩阵的结构,通过迭代运算估计参数及误差。基于叠加训练序列的时不变信道估计中,信息序列均值构成的误差矩阵为Toeplitz矩阵。结构总体最小范数法作为一种结构总体最小二乘法,可以设定误差矩阵具有Toeplitz结构,有效提高叠加训练信道估计性能。论文对比了最小二乘,数据最小二乘,总体最小二乘和结构总体最小范数在叠加训练序列信道估计中的应用,仿真结果表明,基于结构总体最小范数的估计算法的归一化信道均方误差最小。 展开更多
关键词 总体最小二乘 结构总体最小范数 信道估计 叠加训练序列
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基于最小二乘算法的OFDM信道估计 被引量:1
10
作者 黄波 王琦 徐强辉 《舰船电子工程》 2015年第6期51-53,72,共4页
作为一种高效的传输技术,正交频分复用(OFDM)正被广泛地应用于下一代无线通信系统。论文采用一种OFDM系统中低复杂度的最小二乘(LS)信道估计算法,该算法采用在频域上插人梳状导频数据,通过仿真,证明了该算法在瑞利衰落多径信道中的优越... 作为一种高效的传输技术,正交频分复用(OFDM)正被广泛地应用于下一代无线通信系统。论文采用一种OFDM系统中低复杂度的最小二乘(LS)信道估计算法,该算法采用在频域上插人梳状导频数据,通过仿真,证明了该算法在瑞利衰落多径信道中的优越性。同时,仿真也表明,当信道变化过快时,该算法的优越性将变得不再显著。 展开更多
关键词 正交频分复用技术 最小二乘 信道估计
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梯度投影最小二乘多途信道实数域高分辨估计方法
11
作者 孙大军 黄天凤 +2 位作者 彭秋莹 吕云飞 马超 《声学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期858-871,共14页
为解决水下定位过程中的多途信道高分辨估计问题,文章给出了一种梯度投影最小二乘多途信道实数域高分辨估计方法,不同于频域最小二乘,方法利用时域迭代求解去除了矩阵求逆,降低了计算量,并且能够直接获得高分辨的实数域信道冲激响应。与... 为解决水下定位过程中的多途信道高分辨估计问题,文章给出了一种梯度投影最小二乘多途信道实数域高分辨估计方法,不同于频域最小二乘,方法利用时域迭代求解去除了矩阵求逆,降低了计算量,并且能够直接获得高分辨的实数域信道冲激响应。与MUSIC、Richardson-Lucy (RL)以及稀疏贝叶斯(SBL)等几种典型时域高分辨信道估计算法进行对比分析,仿真和实验结果皆表明,文中给出的梯度投影LS算法和SBL算法时延分辨力明显优于MUSIC和RL算法,水池实验结果时延分辨力可达1/(5B)(B为信号带宽)。所提方法幅度衰减估计精度略差于SBL算法。但最小二乘(LS)算法使用过程中不需要预知多途数目,更适用于大时延多途扩展情况,且计算量显著优于SBL算法。 展开更多
关键词 多途信道估计 高分辨处理 反卷积 梯度投影最小二乘
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基于总体最小二乘准则的OFDM系统时变信道估计 被引量:3
12
作者 樊同亮 张玉元 《电讯技术》 北大核心 2016年第8期887-893,共7页
信道估计的准确程度直接影响正交频分复用系统的性能。为了提高时变信道估计算法的精度,基于总体最小二乘准则(TLS)提出了一种时变信道的估计方法。该方法用线性模型对时变信道进行建模,不仅考虑了信道噪声,同时也兼顾了模型误差。该方... 信道估计的准确程度直接影响正交频分复用系统的性能。为了提高时变信道估计算法的精度,基于总体最小二乘准则(TLS)提出了一种时变信道的估计方法。该方法用线性模型对时变信道进行建模,不仅考虑了信道噪声,同时也兼顾了模型误差。该方法能较好地跟踪信道的变化,显著消除模型误差。仿真结果表明所提算法的均方误差介于最小二乘算法与最小均方误差算法之间,在不同归一化多普勒频移下,该算法具有较好的稳健性。 展开更多
关键词 正交频分复用系统 时变信道估计 总体最小二乘 线性模型
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基于加权递归最小二乘的MIMO系统信道估计 被引量:2
13
作者 梅增杨 许密 +3 位作者 戴勇 蒋春霞 赵金城 江凇 《电力信息与通信技术》 2023年第2期85-90,共6页
文章针对多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统的信道呈现的稀疏特性,提出了一种基于加权递归最小二乘(weighted recursive least square,WRLS)的MIMO系统信道估计方法,在标准递归最小二乘算法的基础上,根据信道中的... 文章针对多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统的信道呈现的稀疏特性,提出了一种基于加权递归最小二乘(weighted recursive least square,WRLS)的MIMO系统信道估计方法,在标准递归最小二乘算法的基础上,根据信道中的稀疏结构信息为每个抽头分配一个具有自适应变化特性的独立更新权重。仿真实验验证了该方法适用于非高斯噪声环境下的信道估计,在加快收敛速度的同时,也提高了信道估计的精度。 展开更多
关键词 多输入多输出 信道估计 稀疏特性 加权递归最小二乘
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OFDM系统中利用整体最小二乘法的信道估计 被引量:1
14
作者 樊同亮 温玉仓 《微型机与应用》 2013年第5期49-50,53,共3页
基于导频的最小二乘(LS)估计方法的优点是结构简单、容易实现,但对噪声和干扰敏感。为了抑制噪声和干扰,引入了整体最小二乘法(TLS)进行信道估计,并给出了整体最小二乘法的公式。该方法同时考虑了信道噪声和信道时变特性。理论分析和仿... 基于导频的最小二乘(LS)估计方法的优点是结构简单、容易实现,但对噪声和干扰敏感。为了抑制噪声和干扰,引入了整体最小二乘法(TLS)进行信道估计,并给出了整体最小二乘法的公式。该方法同时考虑了信道噪声和信道时变特性。理论分析和仿真结果表明,该算法能有效消除噪声和干扰,较好地恢复传输信号。 展开更多
关键词 正交频分复用 信道估计 整体最小二乘
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LTE下行基于时频二维信道估计算法性能分析 被引量:3
15
作者 吴君钦 赵雪 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2013年第4期1162-1166,1176,共6页
传统的信道估计算法只在单个域上进行,为了降低LTE下行系统中信道估计的复杂度,并提高信道估计器的性能,可以利用LTE下行的多载波OFDM系统的二维结构,对不同的算法在时域和频域分别进行估计。由此可以对传统信道估计算法先在频域上进行... 传统的信道估计算法只在单个域上进行,为了降低LTE下行系统中信道估计的复杂度,并提高信道估计器的性能,可以利用LTE下行的多载波OFDM系统的二维结构,对不同的算法在时域和频域分别进行估计。由此可以对传统信道估计算法先在频域上进行信道估计,然后再在时域上进行信道估计,这样的信道估计方式可以大大降低算法的复杂度,并优化估计器的性能。另外,经过时频二维信道估计后,不需要再进行插值计算。仿真结果表明,该算法性能优于传统的只在频域上进行信道估计的性能。 展开更多
关键词 信道估计 长期演进(LTE) 维纳滤波 最小二乘法(LS) 最小均方误差(LMMSE)
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OQAM/OFDM系统中基于LMMSE的时域信道估计方法 被引量:3
16
作者 薛伦生 陈航 邱上飞 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第6期11-14,共4页
针对偏移正交幅度调制的正交频分复用(OQAM/OFDM)系统在高频率选择性衰落信道下频域信道估计方法存在的误码平层问题,提出了使用时域信道估计方法对OQAM/OFDM系统进行信道估计。建立了OQAM/OFDM系统时域信道估计模型,通过迭代的方法估... 针对偏移正交幅度调制的正交频分复用(OQAM/OFDM)系统在高频率选择性衰落信道下频域信道估计方法存在的误码平层问题,提出了使用时域信道估计方法对OQAM/OFDM系统进行信道估计。建立了OQAM/OFDM系统时域信道估计模型,通过迭代的方法估计信道的协方差矩阵,得到不需要先验信道协方差矩阵信息的线性最小均方误差(LMMSE)估计方法。仿真结果表明:所提的方法能够有效克服误码平层,且信道估计性能比传统的加权最小二乘(WLS)估计方法有5dB的性能提升,与已知先验信道协方差矩阵信息的LMMSE信道估计方法有相近的性能。 展开更多
关键词 正交频分复用 频移正交幅度调制 时域信道估计 线性最小均方误差
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MIMO-OFDM系统的时域信道估计 被引量:2
17
作者 姜洁 仲伟志 《计算机技术与发展》 2015年第5期138-142,共5页
针对MIMO-OFDM系统,在MIMO信道的基础上,讨论了基于线性最小均方误差(Linear Minimum Mean Square Error,LMMSE)的时域信道估计算法,并与经典的最小二乘(Least Square,LS)估计算法进行了对比,分析了该算法的估计精度和对噪声的抑制作用... 针对MIMO-OFDM系统,在MIMO信道的基础上,讨论了基于线性最小均方误差(Linear Minimum Mean Square Error,LMMSE)的时域信道估计算法,并与经典的最小二乘(Least Square,LS)估计算法进行了对比,分析了该算法的估计精度和对噪声的抑制作用。仿真中采用经典的抽头延迟线模型,建立了收发天线间的复信道增益矩阵。理论分析和仿真实验表明,相比LS信道估计算法,LMMSE算法提高了信道估计的精度,降低了信道估计的误码率和均方误差,使接收端的检测性能更接近理想信道估计的性能。 展开更多
关键词 多输入多输出-正交频分复用 时域信道估计 最小二乘 线性最小均方误差
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新的基于训练序列的MIMO-OFDM时域信道估计方法 被引量:1
18
作者 李冬秀 舒勤 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第6期2271-2273,共3页
为了实现多输入多输出—正交频分复用系统的相干检测,提出一种新的基于训练序列的信道估计方法。将使用的训练序列在时间上呈现正交性,同时利用训练序列本身良好的相关特性简便、精确估计出信道的冲激响应。通过理论分析和计算机仿真证... 为了实现多输入多输出—正交频分复用系统的相干检测,提出一种新的基于训练序列的信道估计方法。将使用的训练序列在时间上呈现正交性,同时利用训练序列本身良好的相关特性简便、精确估计出信道的冲激响应。通过理论分析和计算机仿真证明,新的算法对比最佳训练序列的LS(最小二乘法)时域估计方法,在具有同样估计精度的同时,避免了复杂的矩阵求逆运算,使计算复杂度进一步降低。 展开更多
关键词 多输入多输出—正交频分复用 信道估计 训练序列 最小二乘
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OFDM电力线通信系统的时域信道估计方法
19
作者 查佳佳 邵汉钦 王荣军 《电子科技》 2014年第6期54-57,共4页
针对G3-PLC协议,提出了两种改进的时域信道估计方法。为达到时域降噪效果,采用了预置电力线信道最大时延的方法,但这使得相关的时频变换矩阵不满秩,无法直接采用最小二乘准则估计其时域特性。因此,文中提出一种基于修正变换矩阵的时域L... 针对G3-PLC协议,提出了两种改进的时域信道估计方法。为达到时域降噪效果,采用了预置电力线信道最大时延的方法,但这使得相关的时频变换矩阵不满秩,无法直接采用最小二乘准则估计其时域特性。因此,文中提出一种基于修正变换矩阵的时域LS算法,解决了矩阵不可逆问题。同时进一步提出了一种无需信道统计特性的时域线性最小均方误差算法,大幅降低了复杂度。仿真结果表明,修正的时域LS算法和简化的时域LMMSE算法均性能良好。 展开更多
关键词 电力线通信 信道估计 时频变换 最小二乘 线性最小均方误差
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一种MC-CDMA系统的时域导频信道估计算法
20
作者 陈涛 方勇 《电子测量技术》 2008年第12期22-24,53,共4页
本文针对MC-CDMA系统的下行链路,提出了一种在时域中插入恒模导频信号的最小二乘(LS)信道估计算法,利用复指数信号作为导频,直接在时域估计出信道的频域参数,消除了导频信号对系统峰均功率比(PAPR)的影响,通过对导频信号的下采样处理,... 本文针对MC-CDMA系统的下行链路,提出了一种在时域中插入恒模导频信号的最小二乘(LS)信道估计算法,利用复指数信号作为导频,直接在时域估计出信道的频域参数,消除了导频信号对系统峰均功率比(PAPR)的影响,通过对导频信号的下采样处理,在不增加导频数量的同时提供了时域分集能力。仿真结果表明本算法在明显降低运算复杂度的同时有效提高了估计精度。 展开更多
关键词 信道估计 MC-CDMA 最小二乘 峰均功率比
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