压缩感知是针对稀疏信号提出的压缩采样及重构方案。它以采样率低、信号重构准确率高的优点,为数字信号处理、医学成像等领域所广泛使用。在无线通信领域,结合了压缩感知技术的信道估计方法也是学者们讨论的热点话题。在无线通信系统中,接收端需要利用信道信息来进行信号检测。因此,可靠的信道估计显得尤为重要。基于导频的信道估计技术是通过发送数据中的导频信息来估计信道的,其中,常用的几种估计技术包括最小二乘(Least Square,LS)估计、最小均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)估计及维纳滤波估计等。利用这些方法对导频处的信道进行合理的估计后,再通过一定的插值算法,就可以得到数据处的信道估计值。另外,基于Turbo迭代的信道估计将信道估计与Turbo均衡有机地结合起来,实现Turbo译码与检测之间充分信息交互的同时,使得每次迭代后更新的信道估计信息更准确。目前,在无线通信传输技术中,单载波频域均衡(Single?Carrier Frequency Domain Equalization,SC-FDE)技术和正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术正成为有力的竞争对手。SC?FDE系统具有和OFDM系统相似的性能和复杂度,同时克服了后者对偏敏感和峰均比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)高的不足,在未来无线移动通信领域有着广阔的发展前景。另一方面,结合多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术的OFDM系统也因具有高速的系统传输速率被广泛使用。作为一种新型的MIMO技术,空间调制(Spatial Modulation,SM)技术成为无线通信传输技术中的一个热门研究分支。SM系统的特点是每一时刻只有一根发送天线被激活用于发送数据,而其它天线上则传输“0”。本文着重于将压缩感知技术应用于上述几种无线通信系统的信道估计中。主要内容包括:第一章阐述了无线通信系统中常见的基于导频的信道估计方法和压缩感知技术的发展概况,并概括了本文的主要研究内容和结构安排。第二章分析了压缩感知技术的基本思想,着重研究了测量矩阵的受限等距特性和信号重构过程中的贪婪算法,并对常用的几种贪婪算法进行对比和复杂度分析。第三章从无线信道的传输特性出发,研究SC?FDE系统中的信道估计方法。引入SC?FDE系统模型及块传输结构,讨论在保护间隔长度一定的前提下,随着导频块长度的不断减少,导频处系统方程的变化和接收端采用不同方法进行信道估计的情况;在此基础上,提出SC?FDE系统中基于压缩感知的信道估计方法,与常见的信道估计方法进行仿真对比,验证该算法在节约系统开销和提高估计性能方面的优势。第四章提出基于压缩感知的判决反馈信道估计方法。在OFDM系统下,介绍该方法的具体实现步骤,在导频符号间插入不同数量的数据符号的条件下,验证方法的估计性能。给出空间调制OFDM系统数学模型,提出该系统下改进的判决反馈信道估计方法,并结合接收端Turbo检测技术,实现基于Turbo迭代的信道估计。推导出该方法可以使系统的导频数量得到大大降低的同时,改善系统性能。第五章对本文的工作内容进行总结。