[发明专利]基于SIM-OFDM的叠加编码调制方法

摘要

本发明属于通信抗干扰技术领域，涉及叠加编码调制技术(Superposition Coded Modulation，SCM)通信系统，子载波索引调制(Subcarrier Index Modulation,SIM)及其相关时域检测技术。本发明借鉴SIM-OFDM的思想，和空间调制SM的思想，将一串比特数据一部分用于传输，一部分用作索引比特，索引比特决定发送的数据如何选择加权值，发送数据分别乘以所选的加权值以后过信道加噪声，在接收端才用最大似然的方法，求出每个加权值的后验概率，即可得到索引比特和所选择的加权值。本发明的SCM叠加层数变少，复杂度降低，在一定程度上保持甚至提高误码率性能。

主权项

1.基于SIM-OFDM的叠加编码调制方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将数字化信源产生2·M·L位信息比特经过串并转换器ST₁后分成两部分，前M·L位信息比特作为SIM调制的索引数据位，记作BT₁，后M·L位信息记作BT₂，其中，L为SCM调制的层数，M为SCM每层上的比特数；S2、对S1所述BT₁进行索引比特编码，将编码后的索引数据进行交织，交织得到的索引比特送入SIM调制器，同时，将S1所述BT₂送入串并转换器ST₂后进行SCM调制，将SCM调制后的数据送入SIM调制器等待发送，其中，所述索引比特编码码率与SCM每一层的码率一致；S3、将S2所述交织得到的索引比特和S2所述经过SCM调制后等待发送的数据进行SIM调制；S4、将经过S3所述SIM调制的数据向接收端传送，输出过程如下：S41、对经过S3所述SIM调制的数据进行加权，加权系数为A_L＝{α₁,α₂,…,α_L}，其中，每个索引比特对应的两个加权系数，即，索引比特为-1，则将所需传送的数据乘以索引位置为奇数的加权系数，索引比特为1，则将所需传送的数据乘以索引位置为偶数的加权系数；S42、将加权后的数据一层一层地像接收端传送，即，当SIM第一层数据发送完后选择发送SIM第二层数据，直到发送完全部L层数据；S5、将S4所述输出数据进行IFFT变换到时域，然后加循环前缀（CP），过信道加噪声，做FFT变换到频域，去CP，得到r_j，其中，为第j时刻发送的第l个比特，为每个比特对应乘以的加权系数，wj(1)∈{α1,α2},]]>wj(2)∈{α3,α4},...,]]>wj(l)∈{αL-1,αL},]]>所述噪声为高斯噪声；S6、对S5所述r_j进行ML检测，ML检测过程如下：利用最大似然原则，假设第j时刻的索引比特为通过Pr(uj(i)=-1)=Pr(wj(i)=α2i-1)=Σexp(||rj-hjΣk=1lwj(k)xj(k)-hjα2i-1xj(i)||2-δ2),]]>Pr(uj(i)=1)=Pr(wj(i)=α2i)=Σexp(||rj-hjΣk=1lwj(k)xj(k)-hjα2ixj(i)||2-δ2),]]>L(uj(i))=log(Pr(uj(i)=1)Pr(uj(i)=-1))=log(Pr(wj(i)=α2i)Pr(wj(i)=α2i-1))=log(wj(i)),]]>遍历以及k∈{1,2,…,L/2},求和，算出索引比特的概率信息，得到索引比特的似然比信息和加权值的似然比信息根据加权值的似然比信息即可以得到加权值W＝{w⁽¹⁾,w⁽²⁾,…,w^(l)},其中，表示某层传送L/2比特的第k个比特；S7、将经过S6得到的索引比特的似然比信息和S5所述的r_j送入译码器译码，译码完成后，即得到检测完成的索引比特数据，所述译码方式对应于发送端的编码器，同时，将S6所述解交织后得到的比特的外信息经过交织，得到Ext(xi(k)),]]>E(xi(k))=tanh(Ext(xi(k))2),]]>Var(xi(k))=1-E(xi(k)),]]>其中，表示第k层的第i个比特，完成L层所有数据的均值和方差的更新；S8、对S7所述更新后的数据进行Z次叠代，求得表示第k层第m个比特的估计；S9、将和S6所述译码后的索引比特送入串并转换器，即可得到最终的输出比特。