中聲A是利用參數化的SV模型生成的PDP。式（15)中的Pn可用4來代替，從而獲得 所生成的PDP的RMS時延擴展。
[0186] 圖8給出了利用Ξ種分簇算法得到的測量與生成PDP之間的RMSE，可W清晰地看到 利用所提出算法生成的P D P與測量數據之間的R Μ S E最小（< 6 d B)，而利用K Μ e a η S算法和 邸owerMeans算法生成的PDP與測量數據之間的RMSE均大于8地。
[0187] 圖9給出了測量與生成PDP的RMS時延擴展，從圖中可W發現利用所提出算法生成 的PDP其RMS時延擴展與測量所得結果最為接近。對于Means算法和KPowerMeans算法，RMS 時延擴展均比測量所得結果大10-7化S。
[0188] 綜上所述，本發明所提出的CIR分簇算法具有最高的準確度。
[0189] W下描述本發明的具體應用場景。具體實施步驟如下：
[0190] 步驟1:設置初始狀態下每組CIR中多徑簇數目的最大值Lmax = 30。
[0191] 步驟2:設置初始迭代次數m為0,并設置初始權重= l，n = 1，設置加 權1范數最小化運一優化過程的最大迭代次數M=10。
[0192 ]步驟3:求解式(7)中的加權1范數最小化問題。
[0193] 步驟4:利用式(9)更新迭代過程中的權重因子
[0194] 步驟5:判定迭代的狀態，如果迭代次數m達到了預先設定的最大值M，則迭代終止； 否則，繼續增力化的數值并返回步驟3。
[01M]步驟6:多徑簇辨識:基于步驟2-5中重建得到的P，利用式(12)進行多徑簇的辨識， 存儲分簇結果。
[0196] 步驟7:對分簇后的CIR進行能量域的峰值檢索，獲得每個多徑簇內第一條多徑峰 值所對應的時延位置的索引值np，并存儲數組P,,。)。
[0197] 步驟8:利用式(13)計算(ηρ，Ρ"ρ)中的所有Nc個點的線性擬合度，獲得擬合參數R。
[0198] 步驟9:分簇結果二次修正:設定擬合度判決口限R化二0.8。如果R<Rth，則令1/ max = Lmax-1，并返回步驟2 ;否則，分簇算法結束；Imax為初始狀態下每組CIR中多徑簇數目的最大 值。
[0199] 本發明具有W下有益效果：
[0200] 1)本發明針對無線信道多徑簇結構建模，提供一種面向無線信道多徑簇結構建模 的信道沖激響應(CIR)的分簇方法。與現有算法中直接針對時延域多徑信號的歐式距離開 展測度估計和分簇不同，本方法充分考慮了CIR的物理規律，在分簇過程中融入了CIR功率 隨多徑時延呈現指數遞減的變化規律，提升了 CIR多徑分簇的準確度。
[0201] 2)本發明所提出的分簇算法充分考慮了 CIR的物理傳播特性，并且在實際應用的 過程中不需要借助CIR簇的任何先驗信息，如簇的數目W及簇的初始位置等。結合測量數據 進行了驗證，并在與其他算法的比較中體現出了更好的分簇準確度。可W有效地服務于CIR 分簇，滿足未來無線通信領域面向簇結構的信道建模需求。
[0202] 3)本發明考慮到無線通信系統中多徑分量的物理特性，基于稀疏優化理論合理地 在多徑分簇算法中引入了信號能量的變化特征。該方法通過考慮信道多徑能量的物理變化 規律，很好地解決了現有算法中多徑分簇不準確的問題，進而服務于基于簇結構的無線通 信信道建模W及通信系統的設計，具有很強的適用性及實用性。
[0203] 本領域普通技術人員可W理解:附圖只是一個實施例的示意圖，附圖中的模塊或 流程并不一定是實施本發明所必須的。
[0204] 通過W上的實施方式的描述可知，本領域的技術人員可W清楚地了解到本發明可 借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現。基于運樣的理解，本發明的技術方案本質 上或者說對現有技術做出貢獻的部分可軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品 可W存儲在存儲介質中，如R0M/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用W使得一臺計算機設備 (可W是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例或者實施例的某些 部分所述的方法。
[0205] 本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部 分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于裝置或 系統實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所W描述得比較簡單，相關之處參見方法 實施例的部分說明即可。W上所描述的裝置及系統實施例僅僅是示意性的，其中所述作為 分離部件說明的單元可W是或者也可W不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可W是或 者也可W不是物理單元，即可W位于一個地方，或者也可W分布到多個網絡單元上。可W根 據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施例方案的目的。本領域普通技術 人員在不付出創造性勞動的情況下，即可W理解并實施。
[0206] W上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明掲露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該W權利要求的保護范圍 為準。
【主權項】
1. 一種面向信道沖激響應的分簇方法，其特征在于，包括： 步驟一，基于稀疏優化理論對原始信道的信道沖激響應CIR信號進行重構； 步驟二，基于重構的所述CIR信號進行CIR多徑簇的檢測，生成分簇結果； 步驟=，根據模型擬合度，對所述分簇結果進行修正。2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于稀疏優化理論對原始信道的信道 沖激響應CIR信號進行重構的步驟包括： 步驟a,設置初始狀態下在每一個待分簇的功率時延譜中每組信道沖激響應中多徑簇 數目的最大值Lmax;設置初始迭代次數;設置初始權重n = 1，…，N;設置加權1范數最小 化的迭代過程的最大迭代次數M;n是多徑數序號;N是總多徑數目； 步驟b，計算重構信號巧eo的矢量形式pcw>;具體為：其中，P為測量的功率時延譜PDP的矢量信號；F為通過優化的方式還原的與P信號接 近、與ai,k的平均能量形式相同的重構信號；ai,功第1個簇內第k徑的幅度;P為P(T)的矢量 形式；r為節0)的矢量形式；Q 1為第一有限差分參數；Q 2為第二有限差分參數;為第m 次迭代中的權重因子組成的對角矩陣;T是每條多徑的時延值； 步驟C，判斷當前迭代次數m是否等于最大迭代次數M，生成判斷結果； 步驟d，如果等于，則迭代終止;如果小于，則對當前迭代次數m加一，并對當前權重因子 進行更新，生成更新后的權重因子;并使用所述更新后的權重因子，執行所述步驟b。3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于， 所述第一有限差分參數Qi根據W下公式表示：其中，A T代表PDP原始測量數據中的時延最小分辨率；TN-I是是第N-I條多徑對應的時 延值;TN是第N條多徑對應的時延值； 所述第二有限差分參數Q 2根據W下公式表示：4. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述第m次迭代中權重因子組成的對角矩 陣為：其中，CON是迭代過程中的權重因子。5. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述對當前權重因子進行更新的步驟如 下：其中，e為迭代穩定系數；是第m次迭代結束后更新后的權重因子；巧是第m次 循環中重構PDP對應的第n條多徑的PDP值。6. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于重構的所述CIR信號進行CIR多徑 簇的檢測，生成分簇結果的步驟包括： S: =. ['打C *ric 會（化.； S:為識別的多徑簇時延編號的集合;nc為S中的元素；C為簇的序號；為多徑簇識別 因子O在11。處的值;nc為第C個簇的時延編號;Ct功判斷簇的口限值； 或者，所述基于所述重構的CIR信號進行CIR多徑簇的檢測，生成分簇結果的步驟包括：7. 根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述多徑簇識別因子?根據W下公式計 算： 貧二 0? 化丄? P],' 、...。8. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據模型擬合度，對所述分簇結果進 行修正的步驟包括： 利用P邸)中的所有N。個點得到最小二乘擬合曲線g(n);其中，(np, Pnp)是基于 分簇結果得到的值;np為每個簇內第一條多徑峰值所對應的時延位置的索引值；Prv是多 徑信號在np位置所對應的能量值； 計算(Vlp，PnJ中的所有Ne個點的線性擬合度，生成擬合參數R; 比較所述擬合參數R與擬合度判決口限Rth之間的大小，生成判斷結果； 如果R<Rth，則令1/max = Lmax-l，并跳至所述步驟一，直至分簇結果下的參數R大于所述擬 合度判決口限Rth;!/max為更新后的在每一個待分簇的功率時延譜中每組信道沖激響應中多 徑簇數目的最大值； 如果R > Rth,則結束步驟。9. 根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述計算(rip, 中的所有N。個點的線 性擬合度，生成擬合參數R的步驟根據W下公式計算：其中，巧化表（?）幾何的平均值;g(np)為最小二乘擬合曲線g(n)在np處的取值。10. -種面向信道沖激響應的分簇裝置，其特征在于，包括： 重構單元，基于稀疏優化理論對原始信道的信道沖激響應CIR信號進行重構； 分簇單元，基于重構的所述CIR信號進行CIR多徑簇的檢測，生成分簇結果； 修正單元，根據模型擬合度，對所述分簇結果進行修正。
【專利摘要】本發明提供了一種面向信道沖激響應的分簇方法和裝置。所述面向信道沖激響應的分簇方法，包括：步驟一，基于稀疏優化理論對原始信道的信道沖激響應CIR進行重構；步驟二，基于重構的所述CIR信號進行CIR多徑簇的檢測，生成分簇結果；步驟三，根據模型擬合度，對所述分簇結果進行修正。本發明能夠提高CIR多徑分簇的準確度。
【IPC分類】H04W84/18, H04B17/391, H04B1/7113
【公開號】CN105656577
【申請號】
【發明人】何睿斯, 陳為, 王 琦, 艾渤, 鐘章隊, 于劍, 王威, 陳瑞鳳
【申請人】北京交通大學
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月22日