[发明专利]一种正交频分复用索引调制传输方法

权利要求书

1.一种OFDM-IM传输方法，其特征在于它包括下列步骤：

1)首先设定OFDM-IM子载波个数为N，划分成g个子组，则每个子组的子载波数为n，即n＝N/g，并假设每个子组里激活的子载波数为k，则总共有C(n,k)种激活方案，其中C(n,k)表示从n中选择k个载波的所有组合数；

2)根据表示向下取整运算，得到p₁值，该值表示子载波激活方案的比特数；采用比特填充技术(bit-padding)将表示子载波激活方案的比特数填充为等长，即p₁+1个比特；所述的比特填充技术为：伪随机产生m个比特数据，选取p₁个比特转换成十进制数Z，若则将原来选取的p₁个比特按数据比特流顺次延后改成选取p₁+1个比特，并根据第p₁+1个比特值进行判决，若为0，则激活子载波组合的索引值为Z，若为1，则索引值为若则在p₁个比特之后填充“0”或者“1”，从而也转化成p₁+1个比特；

3)采用比特填充技术之后，每隔p₂比特，再次选取p₁比特重复比特填充过程，其中p₂比特表示激活子载波上携带的调制符号大小，即其中M_A和M_B表示调制阶数大小；可见利用比特填充技术之后，每个OFDM-IM系统的子组里携带的比特数为p＝p₁+1+p₂或者是p＝p₁+p₂；

4)根据步骤2)得到的Z值，利用组合算法获得对应的激活子载波方案，子块激活载波个数满足C(c_k,k)≤Z，子块激活子载波个数逐个递减进一步满足C(c_k-1,k-1)≤Z-C(c_k,k)，其中c_k＞...＞c₁≥0，c_k,c_k-1...,c₁均取自{0,...,n-1}，最终激活的子载波序列号是J+1，J＝{c_k,...,c₁}

Z＝C(c_k,k)+...+C(c₂,2)+C(c₁,1) (1)

5)确定了子载波序列号后，利用双模调制技术，对每个激活的子载波进行M_A-QAM调制，而对其余的子载波进行M_B-QAM调制，其中

6)将g个子组进行组合，形成一个OFDM符号组，将g个子组频域数据的N个符号进行深度为g的交织，之后进行N点的IFFT运算，得到时域发送信号[X₁,X₂,...,X_n]，最后在整个OFDM系统N个符号前加长度为L的循环前缀；

7)将OFDM-IM形成的发送符号，并串变换之后传送到频率选择性衰落信道中，该信道的脉冲响应系数为h_T＝[h_T(1)...h_T(v)]^T，其中h_T(σ),σ＝1,...,v是循环对称复高斯随机变量，遵从的分布，v表示信道冲击响应长度，假定信道在一个OFDM组里保持不变，且循环前缀长度L必须比v值要大；

8)频域信道传递函数系数为h_T的N点FFT变化，表示为

其中表示N点FFT运算，

在接收端经过信道后的接收信号先删除掉每个OFDM子组的循环前缀，串并变换之后进行N点的FFT操作并进行解交织得到接收信号Y＝[Y₁,Y₂,...,Y_N]^T，满足

Y_n＝H_nX_n+W_n,1≤n≤N (3)

其中W_n为服从高斯分布的白噪声；

9)利用对数似然比(LLR)算法，根据(4)式计算后验概率γ_n，其中1≤n≤N，S_A(j)∈M_A，S_B(j)∈M_B，如果γ_n＞0，则表示该子载波对应的是M_A-QAM，否则是M_B-QAM调制；然后取各个γ_n的符号值，得出对应的激活子载波方案；最后根据硬限制(hard-limiting)算法直接求出每个载波对应的调制符号；

所述的硬限制(hard-limiting)算法思路如下：首先把M-QAM调制的符号分解成N₁-PAM和N₂-PAM，然后对每个子载波的接收信号Y_n，根据(5)和(6)直接计算其携带的调制符号值s_n＝R(s_n)+j*I(s_n)，其中u₁＝R(Y_n)，u₂＝I(Y_n)，R(.)表示取实部，I(.)表示取虚部；

10)根据检测出的激活子载波组合以及对应的调制符号，反映射到比特序列当中，并删除所填充的比特。