Model-Aware Compressive Sensing mit Anwendungen in der Kanalschätzung in Millimeterwellen Systemen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Wolfgang K. Utschick
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 394803730

Die Compressive sensing (CS) Methode stellt ein mächtiges Werkzeug für die Lösung von nichtlinearen Parameterschätzproblemen dar. Durch die Diskretisierung des Parameterraums lässt sich das ursprüngliche Schätzproblem als hochdimensionales lineares Schätzproblem unter Spärlichkeitsbedingungen formulieren. Im ersten Abschnitt des Forschungsantrags soll die optimale Integration von verfügbaren kontinuierlichen Schätzern (z.B. Maximum-Likelihood Verfahren) in den CS Ansatz untersucht werden. Dabei berücksichtigt der CS basierte Schätzer für die diskretisierten Parameter die kontinuierliche Modellierung der restlichen Parameter, die wiederum Grundlage des kontinuierlichen Schätzers darstellt. Diese Methode wird Model-Aware CS (MA-CS) genannt. Im zweiten Abschnitt soll MA-CS für die Kanalschätzung in Millimeterwellen-Kommunikationssystemen eingesetzt werden, einer derzeit favorisierten Technologie für die drahtlose Kommunikation in 5G Infrastruktursystemen. Die Kanalschätzung stellt dabei aufgrund der Besonderheiten des Millimeterkanals eine besondere Herausforderung dar. Mittels MA-CS gelingt es einen kombinierten Schätzer anzugeben, der sich aus einem CS Anteil für die Verzögerungsparameter und einem kontinuierlichen Anteil für die winkelbasierten Parameter des Funkkanals zusammensetzt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen