[发明专利]多天线OFDM指数调制方法

说明书

本发明公开了一种多天线OFDM指数调制方法，主要解决现有技术误比特性能低,实现方案复杂度高的问题。其实现方案是：1)进行多天线OFDM的指数调制频域信号设计，得到频域信号；2)将频域信号进行正交频分复用OFDM指数调制，得到调制信号；3)将调制信号在信道中传输，得到接收信号；4)接收端对接收信号进行正交频分复用OFDM解调，得到解调信号；5)接收端对解调信号进行检测，得到估计信号；6)将估计信号反映射成比特信息，完成信号传输过程。本发明具有误比特率较低，实现简单及系统信息传输速率高的优点，可用于改善无线通信系统的误比特性能，实现可靠传输。

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别涉及一种指数调制方法，可用于多天线正交频分复用OFDM系统，改善其误码性能，降低实现复杂度等。

背景技术

OFDM是无线通信领域广泛采用的一种多载波调制方式，它能够有效地克服多径衰落。2015年，等人在“Multiple-input multiple-output OFDM with indexmodulation”(IEEE Signal Processing Letters,vol.22,no.12,pp.2259-2263,Dec.2015)中提出了一种基于指数调制的多天线OFDM结构，称为MIMO-OFDM-IM。该结构在每根发射天线上均采用独立的OFDM指数调制方法，不仅通过信号星座点传输比特信息，还通过选取激活子载波的位置来传输比特信息。具体实施步骤为：首先，将N_t根发射天线上每一个大小为N长的MIMO-OFDM符号块均分成g小块，每块长度为n；将一个MIMO-OFDM符号块中的m个输入比特信息均分成gN_t组，每组包含p比特信息，即m＝pgN_t；然后，将每组p比特信息映射到每一个子符号块上，用每组p比特信息的前p₁比特信息选取激活子载波的位置，即从n个子载波中选取k个子载波激活，其余n-k个子载波保持沉默；余下的p₂比特信息用来选取激活子载波上调制的星座符号。该调制方法在每根发射天线上均采用独立的OFDM指数调制方法，因此无法保证发射信号在天线维度上呈现均匀的稀疏性。这使得在中低谱效率时，其误比特性能并不理想。

T.Datta等人在“Generalized Space and Frequency Index Modulation”(IEEETransactions on Vehicular Technology,vol.65,no.7,pp.4911-4924,Jul.2015)中公开了一种基于广义空间频率指数调制的多天线OFDM结构，称为GSFIM。该结构中的比特信息被映射到天线维度、子载波维度以及信号星座图。具体实施步骤为：首先，将N_t根发射天线上每一个长为N的MIMO-OFDM符号块均分成g小块，每块长度为n；将一个MIMO-OFDM符号块中的m个输入比特信息分成2组，分别包含m₁比特信息和m₂比特信息，即m＝m₁+m₂。然后，将m₁比特信息用来选取该MIMO-OFDM符号激活天线的位置，即从N_t根发射天线中选择n_t根天线激活，其余N_t-n_t根发射天线保持沉默；将m₂比特信息均分成gn_t组，每组包含p比特信息，即m₂＝pgn_t；接着，将每组p比特信息映射到激活天线的每一个子符号块上，用每组p比特信息的前p₁比特信息选取激活子载波的位置，即从n个子载波中选取k个子载波激活，其余n-k个子载波保持沉默；余下的p₂比特信息用来选取激活子载波上调制的星座符号。在此结构中，N_t根发射天线中只有n_t根天线被激活，所以存在天线资源浪费的情况，相比MIMO-OFDM-IM结构，GSFIM结构的误比特性能更差，且实现复杂度较高。

发明内容