[发明专利]一种实部虚部零填充三模OFDM索引调制方法及系统

权利要求书

1.一种实部虚部零填充三模OFDM索引调制方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1、串并转换与比特分离：长度为B的二进制串行比特流经过串并转换，变为并行的数据流；

每P_IQ-ZTM个比特输入到一个索引调制模块中得到一帧OFDM信号的一个子帧，一帧包括N个子载波的OFDM信号；系统共有G＝N/n个子帧，n为每个子帧所包含的子载波个数；P_IQ-ZTM＝P₁+P₂，P₁为P₁个索引比特，P₂为P₂个符号比特；

步骤2、P_IQ-ZTM个比特输入子模块比特分离器，被等分为两个长度相等的比特流并分别对同向分量和正交分量同时进行零填充三模索引调制；

步骤2.1、对于同向分量；

步骤2.1.1、P₁/2个索引比特进入索引选择器，从n个子载波中选出k个活跃子载波，得到由星座图M_A上的符号点S_A、星座图M_B上的符号点S_B调制的活跃子载波的索引，且满足其个数分别为k₁和k₂，且k₁+k₂＝k；索引选择器的输出为：J_β,I＝[J_β,I(1)J_β,I(2)...J_β,I(k₁)...J_β,I(k)]；β为第β(1≤β≤G)个子帧；

步骤2.1.2、P₂/2个符号比特输入M_A和M_B组合的两星座图之和的联合映射器，映射成为联合星座图上的符号点；结合步骤2.1.1索引选择器的输出，利用符号点调制相应的活跃子载波，联合映射器的输出为：X_β,I＝[X_β,I(1)X_β,I(2)...X_β,I(k₁)...X_β,I(k)]，β＝1,2,...,G；其中，X_β,I(γ)，γ＝1,2,...,n，取值为S_A或S_B；

步骤2.2、对于正交分量，索引选择器和联合映射器的调制重复步骤2.1.1和步骤2.1.2，其输出分别为J_β,Q与X_β,Q；

其中，P₁个索引比特的前一半和后一半分别输入同向分量和正交分量的索引选择器，生成每个子帧的子载波排列模式，P₂个符号比特的前一半和后一半分别输入同向分量和正交分量的联合映射器进行信号映射；可知：

上式中表示向下取整，C_n^k代表二项式系数，即从n个子载波取k个，满足kn；上式中取2是考虑同向分量和正交分量同时进行索引调制；

步骤3、根据步骤2.1和步骤2.2的输出信号，将同向分量和正交分量分别作为一个子帧的实部和虚部，得第β个子帧表示为：X_β＝X_β,I+jX_β,Q；每一个索引调制模块的输出为：X_i＝X_i,I+jX_i,Q，i＝1,2,...,G；OFDM块生成器将G个索引调制模块的输出进行排列，可得频域上的一帧OFDM信号为：X＝[X(1)X(2)...X(N)]；考虑非活跃子载波的存在则有：X(α)，α＝1,2,...,n的实部和虚部的取值为S_A、S_B或{0}；

步骤4、将步骤3得到的频域OFDM信号进行N点的快速傅里叶反变换IFFT转换到时域；

步骤5、将步骤4的时域OFDM信号经过并串转换、加循环前缀、数模变换和上变频后输入瑞利型频率选择性衰落信道；

步骤6、在接收端，对OFDM信号进行下变频、模数变换、去循环前缀和串并变换；

步骤7、将步骤6的输出信号进行N点的快速傅里叶变换FFT，得到频域上的OFDM接收信号：Y＝[Y(1)Y(2)...Y(N)]，其中，第β组子模块为：Y_β＝[Y_β(1)Y_β(2)...Y_β(n)]；

步骤8、将步骤7的输出信号进行改进的两级对数似然比LLR检测，得到由S_A和S_B调制的活跃子载波的索引；

步骤9、对步骤8的输出信号进行索引比特估计和符号比特估计，恢复出二进制数据流；

步骤10、将步骤8的输出信号输入并串转换器并与原始的二进制信息相比较，得到系统的误比特率。