[发明专利]一种正交频分复用索引调制传输方法

说明书

本发明公开了一种正交频分复用索引调制(OFDM‑IM)传输方法，是在传统OFDM‑IM组合方法的基础上，结合位填充(bit‑padding)和双模调制的一种子载波映射方法，它不仅包含所有子载波组合，而且还具有双模特点，因此是一种高效的传输方案。本发明方案还利用交织技术和硬限制(hard‑limiting)技术来提高系统的误比特性能和降低调制符号的检测复杂度，是一种高效、高性能且低复杂度的OFDM‑IM传输方案。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及无线通线系统发射端信号的构造方法与接收端信号检测方法，具体地说是一种用于正交频分复用索引调制系统的传输方案。

背景技术

正交频分复用(OFDM)作为一种独特的数字通信技术，具有许多优点，包括能够提供高速率的数据传输，主要通过将串行数据分割成许多低速率的并行数据流；另外还能针对由于色散信道引起的符号间干扰提供低复杂度高性能的解决方案。由于这些优点，OFDM被许多宽带无线标准所采用，例如802.11a/g Wi-Fi，802.16WiMAX以及LTE。

索引调制的概念是和空间调制的原理相关的，空间调制最初是从多输入多输出(MIMO)系统构造出来，该系统在每一个发送时隙，只有一根发射天线被激活用来发送数据，这种特性使得空间调制系统可以有效的避免信道间干扰和多天线同步的问题。同样，将空间调制的概念融入到OFDM系统里，就产生了基于索引调制的OFDM(OFDM-IM)系统，该系统的信息传输不仅通过传统的幅度和相位的调制，而且还通过激活子载波的索引值。OFDM-IM系统能提高传统OFDM系统的功率效率，因为只有部分子载波被调制，但是额外的信息比特是通过映射它们到子载波域进行传输的，因此也不会对传输效率带来多大的损失。

然而OFDM-IM系统在研究过程中，还存在着以下难点：一是子载波激活方案和信息比特之间的对应关系，目前主要采用查表法和组合算法，这两种算法分别适用于子载波数n和激活子载波数k偏小和偏大的场合下。但这两种算法都有一个共同的缺点，就是不能充分利用所有的子载波激活方案，除非该方案的个数是2的幂次方，对此提出了用不等长比特数对应所有的激活方案，以便接收端不会出现检测到非使用的激活方案。但是用不等长比特进行编码激活方案，不利于接收端的检测，会降低系统的误码率性能，对此通过改变传统幅度相位调制对应的比特数，以便一个OFDM分组所携带的信息比特保持不变，该方案有利于检测但传输效率相对于传统OFDM系统没有提高。

除了上述难点以外，就是如何提高OFDM-IM系统的传输效率，目前主要采用双模调制方式，但是该方案在接收端检测时，采用LLR检测算法，该算法在检测调制符号时采用的是遍历搜索算法，这在高阶调制下复杂度太高。

正是基于以上背景，本发明提出了一种高效、高性能且低复杂度的正交频分复用索引调制传输方案，可以使得正交频分复用索引调制系统在传输效率、系统性能和复杂度之间达到平衡。

发明内容

本发明针对正交频分复用索引调制系统的传输问题，提出了一种高效率高性能且低复杂度的正交频分复用索引调制传输方法。

本发明提出一种高效、高性能且低复杂度的OFDM-IM传输方法，它包括下列步骤：

1)首先设定OFDM-IM子载波个数为N，该值也是快速傅里叶变换(FFT)的大小，并将它们划分成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。