[发明专利]一种基于载波标号调制的星座点映射方式可调的调制方法

说明书

本发明公开了一种基于载波标号调制的星座点映射方式可调的调制方法。发送端安装模式选择器和星座点映射选择器，接收端安装模式检测器和星座点映射方式检测器；原始消息序列在发送端进行分组，经发送端的模式选择器和星座点映射选择器根据活跃载波模式及其星座点调制方式进行信号调制，并发送；接收端的模式检测器和星座点映射检测器通过最大似然检测方法和最短距离检测方法解调出发送端调制过的活跃载波模式和星座点调制方式，进而恢复出原始消息序列。本发明每组选择的星座点映射方式取决于每组选取的活跃子载波模式，实现了在有限的发送功率下，尽可能提高传输效率和吞吐量。

技术领域

本发明涉及通信领域的一种信号调制方法，具体涉及物理层信号调制技术的一种基于载波标号调制(Index Modulation)的星座点映射方式可调的调制方法。

背景技术

无线通信是利用电磁波在自由空间中传播来进行信息交换的一种方式。目前在信息通信领域中，无线通信发展最快、应用最广。为了充分利用信道的带宽，正交频分多址(OFDM)技术在无线移动通信发展中有着很高的地位与很广泛的应用。正交频分多址(OFDM)技术具有以下特点：1)频谱利用率高；2)实现简单；3)信道均衡相对简单；4)抗噪声能力强；5)子载波配置灵活；6)易与其他通信技术结合。

2013年，在正交频分多址(OFDM)技术基础上，提出了一种具有更高频谱利用率的技术称为载波标号调制技术(Index Modulation)，在该技术中，发送端并不是选取所有的子载波用于承载数据，而是挑选一部分子载波用于承载数据。虽然载波上承载的数据量变小了，但是在选择子载波的过程本身承载着一部分信息量，假设每组从n个载波中选取k个活跃子载波，那么整个系统单次传输实际可以传递比特数据，M为映射方式，表示排列组合从n种情况中挑选k种的方案总数。在高信噪比下，载波标号调制技术比传统正交频分多址技术具有更低的误码性能，更高的频谱效率。

2015年3月，一种载波标号可变的调制技术进入人们的视线，该技术是基于载波标号调制提出的，由于载波标号调制中每组选取的活跃子载波个数是固定的，正如上面所阐述的，采用载波标号调制技术每次可以传输的信息量最多为比特。而载波标号可变的技术方案并不限制k的取值，即k最多可以取0到n所有值，因此每组最多可以传输比特，与传统载波标号调制相比，进一步增加了传输比特数。并从该方案仿真结果来看，在保证相同发送功率和相同比特信噪比情况下，该方案与传统载波标号调制具有十分接近的误码率。

以上关于载波标号调制的技术方案中都是采用固定映射方式(BPSK)调制，特别是在载波标号不固定的调制方案中，显而易见地，选择子载波少的组调制到星座点上的数据幅值会相对于选择子载波多的组大，因此造成了一定的功率能量的浪费。

发明内容

基于现有的载波标号调制系统，为了克服不同模式星座点调制幅值不一样而造成能量浪费的缺陷，本发明提出了一种基于载波标号调制的星座点映射方式可调的调制方法，对不同组采用不同的星座点映射方式进行数据调制，即对于选择子载波少的组，选择相对更高阶调制；对于选择子载波多的组，采用相对低阶的调制，这样在充分利用发送功率情况下，发送更多的消息比特数。

本发明的技术方案是采用以下方式：

在发送端安装模式选择器和星座点映射选择器，在接收端安装模式检测器和星座点映射方式检测器；原始消息序列在发送端进行分组，经发送端的模式选择器和星座点映射选择器得到活跃载波模式及其星座点调制方式，并根据活跃载波模式及其星座点调制方式进行信号调制，进行发送；接收端的模式检测器和星座点映射检测器通过最大似然检测方法和最短距离检测方法得出发送端采用的活跃载波模式和星座点调制方式，进而通过查表和解映射恢复出原始消息序列。