[发明专利]一种正交频分复用索引调制传输方法

摘要

本发明公开了一种正交频分复用索引调制(OFDM‑IM)传输方法，是在传统OFDM‑IM组合方法的基础上，结合位填充(bit‑padding)和双模调制的一种子载波映射方法，它不仅包含所有子载波组合，而且还具有双模特点，因此是一种高效的传输方案。本发明方案还利用交织技术和硬限制(hard‑limiting)技术来提高系统的误比特性能和降低调制符号的检测复杂度，是一种高效、高性能且低复杂度的OFDM‑IM传输方案。

主权项

一种高效、高性能且低复杂度的OFDM‑IM传输方法，其特征在于它包括下列步骤：1)首先设定OFDM‑IM子载波个数为N，划分成g个子组，则每个子组的子载波数为n，即n＝N/g，并假设每个子组里激活的子载波数为k，则总共有C(n,k)种激活方案，其中C(n,k)表示从n中选择k个载波的所有组合数；2)根据表示向下取整运算，得到p1值，该值表示子载波激活方案的比特数；采用比特填充技术(bit‑padding)将表示子载波激活方案的比特数填充为等长，即p1+1个比特；所述的比特填充技术为：伪随机产生m个比特数据，选取p1个比特转换成十进制数Z，若则将原来选取的p1个比特按数据比特流顺次延后改成选取p1+1个比特，并根据第p1+1个比特值进行判决，若为0，则激活子载波组合的索引值为Z，若为1，则索引值为若则在p1个比特之后填充“0”或者“1”，从而也转化成p1+1个比特；3)采用比特填充技术之后，每隔p2比特，再次选取p1比特重复上述比特填充过程，其中p2比特表示激活子载波上携带的调制符号大小，即其中MA和MB表示调制阶数大小；可见利用比特填充技术之后，每个OFDM‑IM系统的子组里携带的比特数为p＝p1+1+p2或者是p＝p1+p2；4)根据步骤2)得到的Z值，利用组合算法获得对应的激活子载波方案，子块激活载波个数满足C(ck,k)≤Z，子块激活子载波个数逐个递减进一步满足C(ck‑1,k‑1)≤Z‑C(ck,k)，其中ck>...>c1≥0，均取自{0,...,n‑1}，最终激活的子载波序列号是J+1，J＝{ck,...,c1}Z＝C(ck,k)+...+C(c2,2)+C(c1,1) (1)5)确定了子载波序列号后，利用双模调制技术，对每个激活的子载波进行MA‑QAM调制，而对其余的子载波进行MB‑QAM调制，其中6)将g个子组进行组合，形成一个OFDM符号组，将g个子组频域数据的N个符号进行深度为g的交织，之后进行N点的IFFT运算，得到时域发送信号[X1,X2,...,Xn]，最后在整个OFDM系统N个符号前加长度为L的循环前缀；7)将OFDM‑IM形成的发送符号，并串变换之后传送到频率选择性衰落信道中，该信道的脉冲响应系数为hT＝[hT(1)...hT(v)]T，其中hT(σ),σ＝1,...,v是循环对称复高斯随机变量，遵从的分布，v表示信道冲击响应长度，假定信道在一个OFDM组里保持不变，且循环前缀长度L必须比v值要大；8)频域信道传递函数系数为hT的N点FFT变化，表示为H=[H1,H2,...,HN]T=1NFFT(h‾T)---(2)]]>其中表示N点FFT运算，在接收端经过信道后的接收信号先删除掉每个OFDM子组的循环前缀，串并变换之后进行N点的FFT操作并进行解交织得到接收信号Y＝[Y1,Y2,...,YN]T，满足Yn＝HnXn+Wn,1≤n≤N                     (3)其中Wn为服从高斯分布的白噪声。9)利用对数似然比(LLR)算法，根据(4)式计算后验概率γn，其中1≤n≤N，SA(j)∈MA，SB(j)∈MB，如果γn>0，则表示该子载波对应的是MA‑QAM，否则是MB‑QAM调制；然后取各个γn的符号值，得出对应的激活子载波方案；最后根据硬限制(hard‑limiting)算法直接求出每个载波对应的调制符号；γn=ln(Σj=1MAPr(Xn=SA(j)|Yn)Σj=1MBPr(Xn=SB(j)|Yn))---(4)]]>10)根据检测出的激活子载波组合以及对应的调制符号，反映射到比特序列当中，并删除所填充的比特。