论文部分内容阅读
索引调制(index modulation,IM)作为新颖的调制技术自提出以来引起学者的广泛关注,由于其通过索引携带部分信息从而实现相比传统系统更高的频谱和能量效率,故有潜力成为5G的关键技术之一。目前索引调制技术包括两部分,即空间调制(spatial modulation,SM)技术和索引调制正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术。在索引调制OFDM技术中,频率索引调制的思想来源于SM,该思想的引入为传统的OFDM系统带来了误码率性能增益和峰均比性能提升,并在减小载波间干扰方面具有优势。本文主要对频率索引调制技术进行了研究,主要工作如下:首先,在OFDM系统模型的基础之上,对现有的两种索引调制OFDM系统的激活频率选择方案和收发机结构进行分析研究,讨论了索引调制OFDM对系统峰均比的影响,并通过仿真进一步验证了索引调制OFDM所带来的性能增益以及其在峰均比性能上的优势。其次,对广义空频索引调制(generalized space and frequency index modulation,GSFIM)技术的系统模型和基本原理进行了研究。为了克服现有系统复杂度高的缺点,在此基础之上本文提出一种简易的空频索引调制技术,即FQAM/FPSK-SM,其结合了FQAM/FPSK(frequency and quadrature amplitude modulation/frequency and phase shift keying)调制技术与SM技术,大大简化了系统结构。通过仿真验证了相比SM系统,其在发送端的信息分配上具有更大的灵活性,并在牺牲部分有效性的前提下具有更优的系统性能,从而在系统的有效性与可靠性之间取得良好的折中。最后,为了提高FQAM/FPSK-SM系统的频谱效率,本文将非正交子载波思想引入FQAM/FPSK-SM系统中,提出了非正交FQAM/FPSK-SM。在该系统中,由于每次只激活一个子载波,从而避免了通常意义上的非正交干扰,这也是本文将非正交子载波思想引入FQAM/FPSK-SM系统的出发点之一。仿真结果表明在不同的参数配置下,通过调整压缩系数,非正交FQAM/FPSK-SM系统不仅能够带来频谱效率的提升,而且能够在发送速率相同的前提下达到与正交系统基本相同的误码率性能,提高了系统的单位带宽吞吐量。