[发明专利]一种基于多维索引的广义空间调制系统及其调制星座的改进方法

说明书

本发明公开了一种基于多维索引的广义空间调制系统及其调制星座的改进方法，包括比特流分离器将输入的数据流分为三个数据块：两个数据块分别被映射成PAM和QAM星座符号；一个数据块分离成四个索引块：向量索引、两组天线索引、开关索引。利用向量索引，确定两个空间向量组合的发射空间向量；一个空间向量，利用开关索引和一组天线索引，由天线索引向量调制PAM符号后转换成实或虚空间向量得到；另一个空间向量，利用另一组天线索引，由天线索引向量调制QAM符号得到。此外，设计一种改进的PAM星座。本发明利用多维空间索引，传输更多额外信息，并通过改进的PAM星座，增强发射空间向量之间最小欧式距离，提高无线通信系统性能。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体为一种基于多维索引的广义空间调 制系统及其调制星座的改进方法。

背景技术

空间调制(Spatial Modulation,SM)技术，与垂直贝尔实验室分层空 时方案相比，能够显著地克服信道间干扰，降低接收机的检测复杂度。通过 挖掘空间域，SM方案不仅通过星座符号(如：QAM/PSK)携带信息比特，而且 通过激活一根发射天线的天线索引来携带信息比特。

SM的一种扩展方案，称为广义空间调制(Generalized Spatial Modulation,GSM)，它允许多个激活的发射天线同时发送一个数据符号，从 而实现分集增益并提高频谱效率。为了实现复用增益，激活多根天线的空间 调制(Multiple Active SpatialModulation,MA-SM)方案和广义空间索引 调制(Generalized Index SpatialModulation,GSIM)方案在激活的多根 发射天线上发射不同的数据符号。

近年来，为了同时获得空间增益和分集增益，将SM的核心思想扩展到同 相和正交索引维度，称为正交空间调制(Quadrature Spatial Modulation, QSM)，它比SM传输更多的额外索引比特。最近，提出的改进型SM(Enhanced Spatial Modulation,ESM)在一个时隙内激活一根发射天线时传输一个传统 星座符号(如：QAM调制符号)，或者激活两根发射天线时传输两个次星座符 号。ESM的思想是通过信号星座设计与激活的发射天线数量相结合，进而增加 天线索引数量来传输更多的额外信息比特。

综上所述，在现有技术中对空间域和信号星座域的挖掘，数据传输速率 低和性能增益有限，无线通信的性能还有待提高，为此我们提出一种基于多 维索引的广义空间调制系统及其调制星座的改进方法用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多维索引的广义空间调制系统及其调制 星座的改进方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种基于多维索引的广义空 间调制系统，包括如下步骤：

步骤1、比特流分离器将一个输入的数据块比特数分为三个数据块；

步骤2、PAM调制器将一个数据块比特数映射到M-PAM调制星座；

步骤3、QAM调制器将一个数据块比特数映射到L-QAM调制星座；

步骤4、空间索引比特分离器将一个数据块比特数分成四个索引块；

步骤5、在天线索引器A中，将一个索引块映射到索引向量集中的一个天 线索引向量；利用映射得到的天线索引向量调制PAM调制符号，其中被激活 的每一根发射天线用于传输一个PAM调制符号；最终得到一个空间向量。

步骤6、在天线索引器B中，将一个索引块映射到索引向量集中的一个天 线索引向量，利用映射得到的天线索引向量调制QAM调制符号，其中被激活 的每一根发射天线用于传输一个QAM调制符号，最终得到一个空间向量。