[发明专利]基于补给索引的高频谱效率载波索引调制方法

说明书

本发明公开了一种基于补给索引载波索引调制OFDM的实现方式，主要解决未使用补给索引的OFDM‑IM传统方法频谱效率低的问题。其实现方案如下：1)确定补给索引的数目，选取补给索引构成索引样式集；2)在发射端首先进行索引调制，为每个子块划分p₁比特信息；3)每个子块先根据索引信息确定符号信息比特数p₂，再将子块中激活的载波进行星座调制传输数据；4)接收端采用最大似然检测，综合考虑索引样式和星座符号进行检测，通过解索引和解映射对比特信息进行恢复。本发明由于每一个子块的索引样式利用率达到最大，因而其载波索引调制方式能够有效提高传统载波索引调制的频谱效率，可用于数据传输。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及一种高频谱效率的载波索引调制方法，可用于数据传输。

背景技术

正交频分复用OFDM技术是一种无线通信领域的高速传输技术，通过将数据调制到低速并行的多个子载波上，可以在有限的频谱资源上提升频谱效率，并且能够在有效的频带内提供可靠的数据传输，因此得到广泛的应用。

但OFDM存在能效低、对载波频偏敏感和峰均比峰均比高的缺点，针对这些问题，E.Baser等人提出载波索引调制OFDM-IM。OFDM-IM是一种新型多载波传输方式，其原理是只激活一部分确定的子载波来传输数据，其余子载波在发送端发送的时候保持静默状态，使得除了数字调制符号的信息外，还有一部分信息通过激活子载波的组合方式即载波索引来传输，且无需能耗。它与传统OFDM一样，具有频谱效率高、抗多径效应强的特性。同时由于其频域的稀疏性，改善了OFDM高峰均比的问题，且具有更高的能效。但由于静默子载波的存在，随着调制阶数增大，其频谱效率有待提高。为提高OFDM-IM的频谱效率，多模索引调制技术MM-OFDM被提出，其原理是通过可以分辨的模式以及其全排列传递信息，通过增加符号信息提高频谱效率。但由于激活了所有载波，不再具备频域稀疏性，导致系统能耗大大增加。

当今移动服务数据和智能设备数量已经爆炸式增加，这种变化使得对通信系统频谱效率的提高成为必要。而在OFDM-IM中由于载波索引样式的数量与2的整数幂不匹配，往往丢弃部分索引样式使索引信息量取到下限值，造成索引样式利用率降低。如何高效利用索引样式增加索引信息，在不损失能效的基础上提高系统的频谱效率，是当前OFDM-IM需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有OFDM-IM技术的不足，提出一种基于补给索引的高频谱效率载波索引调制方法，以提高频谱效率。

本发明的技术思路是：通过选取补给索引激活载波样式与原激活载波样式共同构成索引样式集W，使索引样式的总数T与2的整数幂次匹配，即从而使索引信息量取到上限值，有效提高系统的频谱效率。

根据上述思路，本发明的技术方案包括包括如下步骤：

(1)设正交频分复用OFDM系统有N个子载波，将这些子载波划分为G个子块，每个子块的子载波个数为：n＝N/G，每个子块激活的载波个数：k＝n/2，每个子块共有种原索引样式；

(2)根据(1)中原索引样式数确定补给索引样式的个数：使索引样式总数T与2的整数幂次匹配，其中，符号代表取上限，索引样式总数T为原索引样式数与补给索引样式数t之和，即

(3)从个可选的索引样式中选择t个互不相同的索引样式作为补给索引，并将其与个原索引样式共同构成索引样式集W，其k′是可选索引样式的激活载波数，k′∈{1,2,3...n}且k′≠k；

(4)在发射端，为每个子块划分p₁比特索引信息，根据(3)构成的索引样式集W，将索引信息映射为索引样式向量，并根据索引信息的内容划分p₂个比特为符号信息，得到每个子块可传输的信息量为：p＝p₁+p₂；