1.基于对称非均匀阵列矩阵重构的角度域信道估计方法，定义系统包括一个具有M根天线的基站和一个具有单天线的用户组成，其特征在于，将M根天线组成对称非均匀线阵并分为密集对称均匀线性子阵列、第一稀疏均匀线性子阵列和第二稀疏均匀线性子阵列，所述密集对称均匀线性子阵列具有2M1+1个阵元，每个阵元之间的间隔为d，其中d＝λ/2，λ为波长的一半；第一稀疏均匀线性子阵列和第二稀疏均匀线性子阵列均包括M2个阵元，每个阵元之间的间隔是(M1+1)d，并且M＝2(M1+M2)+1；将第一稀疏均匀线性子阵列和第二稀疏均匀线性子阵列分别部署在密集对称均匀线性子阵列的两侧，选取密集对称均匀线性子阵列中间的阵元作为参考阵元，其余阵元以参考阵元为中心呈对称分布；由于无线信道会经历有限的散射传播导致信道具有稀疏的多径结构，定义用户有L个散射路径；所述信道估计方法包括：基于矩阵重构的方法进行路径角度估计，具体为：在t时刻，令用户端发送训练信号st，并且在所有的快拍中|st|＝1，则基站天线处的接收信号为：yt＝htst+nt＝Agtst+nt

2

其中，ht为用户上行链路信道，nt为服从复高斯分布 的加性高斯白噪声，σI为加性高斯白噪声的方差，Agt是信道ht的矩阵相乘的形式：gl，t为用户在t时刻第l条散射路径的信道增益，服从复高斯分布 θl表示该用户的第l条路径的到达角，矢量 表示阵列流型矢量，l＝1，...L：令 得到接收信号协方差矩阵为：

H 2 H 2

Ry＝E{ytyt}＝Rh+σI＝ARxA+σIH H

其中Rh＝E{htht}，Rx＝E{xtxt}；

将协方差矩阵Ry向量化得到向量z：

其中， 和 分别表示传输信号功率

和路径增益功率，1≤l≤L， 为噪声功率， ei是一个列向量，除了第i*

个位置是1，其余是0；向量z等价于具有阵列流行矩阵为(A ⊙A)的接收数据，向量z的数组元素位置由集合 给出，di表示第i个阵元到参考阵元的距离，删除集合D中的重复元素得到集合B，集合B的整数元素对应于虚拟阵列元素的位置，将接收数据z中重复数据移除并重新排列相应行以使行与虚拟阵列位置相对应，获得新矢量：其中， 是虚拟阵列的接收信号， 为虚拟阵列对应的阵列流行矩阵，其中|B|＝M+2(M1+(M1+1)M2)； 其中心项为1，其余项为0；

将接收到的数据 重构成虚拟阵列协方差矩阵 矩阵 具有toeplitz矩阵性质，即同一对角线上的元素都相同；因此在构造 矩阵时，只需构造第一列与第一行中的数据，将矢量 中前 个数据构成矩阵 的第一列，将矢量 中后 个数据构成矩阵 的第一行，之后利用 同一对角线上的元素都相同的性质，补全 基于 的特征值分解，表示为：其中，Us是由大特征值对应的特征向量组成的信号子空间，UN是由小特征值对应的特征向量组成的噪声子空间；

矩阵两边同乘UN，得：

其中 表示虚拟阵列对应的阵列流形矩阵，满足

H

A1RxA1UN＝0

由于A1的列向量与发射信号的方向相对应，则利用这一特性来估计信号源方向；基于多信号分类算法，空间谱信号 定义为：当分母 达到最小值时， 为矩阵A1的第l列向量， 达到最大值，根据 的峰值来估计波达方向 因此得到所有路径角度信息进行路径增益估计，具体为：

基于获得的 得到阵列流形矩阵 通过发送导频信号ut，基于获得的 估计不同时间块中的路径增益，构建代价函数：最小化代价函数即可得到信道增益估计 具体为通过计算代价函数相对于 的偏导数，得到：当 信道增益的解为：

其中T为一个时间块，则在一个时间块内，整个信道估计结果表达式为：