1.一种基于时分双工模式下IRS辅助毫米波多用户上行通信系统的级联信道估计方法，其中特征在于，包括：S1：创建时分双工模式下IRS辅助毫米波多用户上行通信系统，所述系统包括：BS、IRS和K个单天线UE；其中，BS和IRS都配备了半波长均匀平面阵列UPA，即dBS＝dIRS＝λ/2，dBS表示BS端天线的间隔、dIRS表示IRS反射元素的间隔、λ表示载波波长；BS配有M根天线，IRS配有N个无源反射元素； 表示BS与IRS间的信道， 表示IRS与第k个UE间的信道；

S2：采用正交导频传输策略，所有用户在Q个时隙上利用上行链路向BS发送已知的导频信号：S3：根据已知的导频信号对BS的接收信号表达式进行建模，将BS和UE之间的级联信道变换到角度域，得到BS的接收信号在角度域的表达式，并根据角度域级联信道的稀疏性和BS的接收信号在角度域的表达式将信道估计问题转化成压缩感知恢复问题；

S4：对BS和UE之间的角度域级联信道的行列结构稀疏性进行分析，利用ADS‑CoSaMP算法结合角度域级联信道的行列结构稀疏性对BS和UE之间的级联信道进行估计；

所述利用ADS‑CoSaMP算法结合角度域级联信道的行列结构稀疏性对BS和UE之间的级联信道进行估计包括：S41：对非零元素列公共索引集进行估计：S411：初始化能量存储向量δk＝01×M，高能量列索引集S412：计算 各列能量和并存入δk中：S413：筛选 高能量 列索引 其中

为 的M列平均能量；

S414：输出非零元素列公共索引集估计值 列稀疏度估计值 为χδ中元素的个数；

S42：对用户共有的非零元素行索引集进行估计：S421：初始化 l1＝1，k＝1，统计向量S422：初始化BS收到第k个用户在列索引集估计值下的信号 残差riter＝yk，支撑集 迭代次数iter＝1；

S423：排序并选取相关性最大的2*iter个原子加入支撑集n＝1，2，…，N，使用sort()函数将降序排列值的索引放入pos向量，并将pos向量中前2*iter元素加入支撑集，S424：利用最小二乘法得到信道状态信息 为伪逆操作；

S425：更新信道状态信息和支撑集

S426：更新残差

S427：若 停止迭代，其中，∈为判断停止迭代的阈值，行稀疏度估计值 对统计向量对应索引值进行加一操作跳转至步骤S428；否则，iter＝iter+1，跳转至步骤S423；

S428：若k＝K，计算 其中， 是 中最大元素为调整参数，跳转至步骤S429；否则，k＝k+1，跳转至步骤S422；

S429：若 输出用户每列共有行索引集估计值 否则，k＝1，l1＝l1+1，跳转至步骤S422；

S43：对用户独有的非零元素行索引集进行估计：S431：初始化 l1＝1，k＝1；

S432：初始化 残差 初始化

支撑集 迭代次数iter＝1；

S433：选取最相关原子

S434：更新支撑集将最相关原子加入支撑集χ＝χ∪ι；

S435：更新残差

S436：若 停止迭代，其中，∈为判断停止迭代的阈值，跳转至步骤437；否则，iter＝iter+1，跳转至步骤S433；

S437：若k＝K，跳转至步骤438；否则 k＝k+1，跳转至步骤S432；

S438：若 输出多用户非零元素行索引集估计值 否则k＝1，l1＝l1+1，跳转至步S432；

S44：根据最小二乘法获得相应的信道估计矩阵，并将角度信道转换为空间信道来获得估计的级联信道；

其中， 和 分别表示第l1列索引估计值和第k个用户在第l1列上的行索引集估计值， 表示BS‑UE角度域级联信道共轭转置的估计值，最后将其转换到空间域得到BS‑UE级联信道估计值

2.根据权利要求1所述的一种基于时分双工模式下IRS辅助毫米波多用户上行通信系统的级联信道估计方法，其中特征在于，所述BS的接收信号表达式包括：yk，q＝H diag(vq)hksk，q+wk，q其中，diag()表示对角矩阵函数；yk，q表示BS在第q个时隙对第k个UE的接收信号；

表示BS与IRS间的信道； 表示IRS与第k个UE间的信道；

表示第q个时隙上IRS的反射向量,vq，n表示第q个时隙上第n个IRS反射元素；sk，q表示第k个用户在第q个时隙向BS发送的导频信号；

2

表示第k个用户在第q个时隙上噪声功率为σ的高斯白噪声，为单位列向量。

3.根据权利要求2所述的一种基于时分双工模式下IRS辅助毫米波多用户上行通信系统的级联信道估计方法，其中特征在于，所述将BS和UE之间的级联信道变换到角度域包括：令|vq，n|＝1则BS与第k个UE的级联信道表示为：Gk＝H diag(hk)

则在角度域，BS与第k个UE的级联信道表示为：设导频信号sk，q＝1，则经过Q个时隙，BS的接收信号在角度域的表达式为：其中，diag()表示对角矩阵函数； 和 分别是BS和IRS的字典酉矩阵； 表示BS与第k个UE的角度域级联信道； 和分别表示经过Q个时隙后的IRS反射矩阵和噪声矩阵。

4.根据权利要求3所述的一种基于时分双工模式下IRS辅助毫米波多用户上行通信系统的级联信道估计方法，其中特征在于，所述根据角度域级联信道的稀疏性和BS的接收信号在角度域的表达式将信道估计问题转化成压缩感知恢复问题包括：令 和 为 的共轭转置，则压

缩感知恢复问题模型表示为：

5.根据权利要求4所述的一种基于时分双工模式下IRS辅助毫米波多用户上行通信系统的级联信道估计方法，其中特征在于，所述对BS和UE之间的角度域级联信道的行列结构稀疏性进行分析包括：将BS和UE之间的角度域级联信道表示为：其中，L1和L2分别表示IRS到BS和UE到IRS的路径数； 和 分别表示第l1和l2条路径的复增益；a为阵列转向向量，并且有p∈{BS，IRS}, D∈{M，N}，即aBS和aIRS分别表示BS天线和IRS反射元素阵列转向向量； 和 分别表示BS在第l1条路径上接收信号的方位角和仰角； 和 分别表示IRS在第l1条路径上发送信号的方位角和仰角； 和 分别表示第l2条路径上来自用户的IRS处信号的方位角和仰角；

表示IRS级联阵列转向向量； 有L1个非零元素行，行索引由 确定，每个非零元素行有L2个非零元素列，列索引由 确定，即每一条完整的反射路径只有一个元素，只需要估计L1L2个非零元素，L1L2＜＜NM，故角度域级联信道具有双稀疏结构； 表示 的共轭转置，H表示共轭转置符，π表示圆周率，j表示虚数单位；

定义χc表示为 的非零元素列公共索引集，即：其中，χc对于 都是相同的，与k无关，是因为多用户具有相同的BS‑IRS路径；

根据用户空间信道的相关性，多用户会共享部分IRS‑UE路径，故 的非零元素行索引集分为用户共有的行索引集和独有的行索引集，具体为：其中，l1∈{1，…，L1}，k∈{1，…，K}， 表示第k个用户的 在第l1列上的行索引集，所有用户共有的行索引即为IRS‑UE公共路径，数量为Lc，由于Lc≤L2，则 中的元素数量为L2‑Lc个，表示第k个用户在第l1列上独有的行索引集， 表示多用户在第l1列上共有的行索引集。