【摘 要】
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随着现代信息技术的快速发展,社会对数据传输速率、频谱效率和能源效率的要求显著提升,5G技术已经成为了无线通信的潮流方向,如何降低能耗和系统复杂度成了无线通信中亟待解决的问题之一。索引调制（IM:Index Modulation）是当下一项有效提高数据传输率和能效的技术,而非相干解调不需要载波恢复因而易于实现。本文从单载波和多载波两种角度出发,研究了基于单载波频域均衡系统（SC-FDE:Single
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随着现代信息技术的快速发展,社会对数据传输速率、频谱效率和能源效率的要求显著提升,5G技术已经成为了无线通信的潮流方向,如何降低能耗和系统复杂度成了无线通信中亟待解决的问题之一。索引调制（IM:Index Modulation）是当下一项有效提高数据传输率和能效的技术,而非相干解调不需要载波恢复因而易于实现。本文从单载波和多载波两种角度出发,研究了基于单载波频域均衡系统（SC-FDE:Single Carrier With Frequency Domain Equalization）和多载波编码移位差分混沌键控调制系统（CS-DCSK:Code Shifted Differential Chaos Shift Keying）的索引调制技术,设计了两个非相干接收的索引调制系统。本文主要创新工作总结如下:（1）将索引调制技术和单载波频域均衡技术相结合,并融入平方率包络检测器（SLED:Square Law Envelope Detector）,提出了低复杂度的广义单载波时域索引调制技术（GTD-IM:Generalized Time-Domain Index Modulation）。该系统在二维星座图的基础上拓展时域为传输第三维来提高传输比特率,在接收端采用SLED检测能量最大值解调索引信息,从而有效地降低了系统的复杂度。接着分析GTD-IM系统的数据率和系统复杂度,并通过仿真实验证明了该系统的优越性。（2）将索引调制技术和多载波 CS-DCSK（MC-CS-DCSK:Multi-carrier CS-DCSK）技术相结合,提出了基于CS-DCSK的多载波频域索引调制（FIM-CS-DCSK:CS-DCSK with Frequency Index Modulation）系统。该系统相比于MC-CS-DCSK系统,利用子载波索引传输比特,提高了系统的数据传输率。在接收端,该系统采用非相干解调,不需要任何信道估计和信道均衡,就能通过检测能量最大值来解调索引信息,实现简单,节省了系统资源,有效降低了系统的复杂度。此外,推导了该系统在高斯信道和多径Rayleigh衰落信道下的误码率理论公式,并用仿真实验证明了理论推导的正确性。最后,比较了该系统与MC-CS-DCSK系统的性能,验证了该系统的性能优势。
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