[发明专利]一种交织载波索引调制N阶连续OFDM系统BER改善方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、交织载波索引调制(Interweave Subcarrier Index Modulation,ISIM)技术、N阶连续正交频分复用(N Order Continuous Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术及相关信号检测技术。

背景技术

近些年来，一种基于子载波索引调制(Subcarrier Index Modulation,SIM)的OFDM技术被提出作为新型的多载波传输方案(SIM-OFDM)，该方案可被视为空间调制思想在频域的扩展。SIM-OFDM系统的信息比特包含两个部分，一部分称为“索引比特”，用于选择子块中激活子载波的位置；另一部分作为“调制比特”，用于调制成星座点符号并通过前面选定的激活子载波来发送，剩下的子载波不发送数据。与OFDM相比，SIM-OFDM特殊的系统结构，使得其具有更好的抗载波间干扰(Inter-Carrier Interface,ICI)的能力，这点已在相关的研究中得到验证。一种改进的交织SIM-OFDM系统的发射机方案(以下称为ISIM-OFDM)最近被提出，通过改进子载波索引调制的映射方法，即引入载波交织模块使得每个子块中的子载波间相互独立，这样增大了星座点之间的最小欧氏距离，从而提升了系统性能。ISIM-OFDM系统框图如图1所示。与OFDM系统以及SIM-OFDM系统相比，ISIM-OFDM系统具有更佳的误码率性能。作为一种多载波系统，ISIM-OFDM也存在由高旁瓣带来的高能量泄露问题。N-continuous OFDM(NC-OFDM)通过使连续的符号变得平滑而获得高效旁瓣抑制的技术，但由于N-continuous信号会在处理过程中产生的噪声影响下，损失一部分误码率性能。将NC-OFDM与ISIM-OFDM相结合的系统，如图2，既能保持较好的旁瓣抑制效果，又能获得比之NC-OFDM低的误码率性能。但总体上，这两种技术的结合所造成的误码率仍不理想。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种交织载波索引调制N阶连续OFDM系统BER改善方法。

本发明的技术方案为：

在系统的发送端，首先对数字调制后的发送符号进行交织子载波索引调制，对得到的符号进行N阶连续处理，在该步骤得到NC噪声均值，由该噪声均值计算出能够使各频点上发送信号功率与噪声功率之比为定值的能量调整因子，与ISIM调制后的发送数据相乘完处理过程。本方法使得由NC处理产生的两端较高频点处的噪声受到抑制，不仅有效地降低了NC-ISIM-OFDM系统的误码率，并且实现了NC-OFDM系统高效的带外抑制，从而较为均衡的提升了系统的频谱性能与传输效率。

一种交织载波索引调制N阶连续OFDM系统BER改善方法，包括如下步骤：

S1、设系统子载波个数为K，索引比特长度为M，OFDM星座点信号为X＝[X₀,…,X_K-1]^H，所述信号X长度为K，对所述信号X进行n选1的交织索引调制，将所述信号X分为个子块，即每n个子载波构成一个子块，选择每个子块中的1个子载波发送数据，得到经过ISIM调制后的频域信号2≤n≤K且n为偶数；

S2、根据公式对经过ISIM调制得到的OFDM信号进行N-continuous处理，其中，I为单位矩阵，P＝Φ^HA^H(AA^H)^-1AΦ，表示输入的OFDM符号，表示第i(-∞＜i＜+∞)个连续N阶处理后得到的符号，N表示连续OFDM符号间的连续阶数，k_u表示第u个子载波映射的位置，u＝0,1,...,K-1；

S3、根据公式得出NC处理产生的噪声，其中，表示第i-1个连续N阶处理后得到的符号；

S4、令i＝i+1，返回步骤S3，直到返回次数为n次，求出噪声ω平方的统计平均，得到均值

S5、根据方程组解出能量调整因子G_k的唯一解其中，k＝1,...,K表示第k个子载波的序数，u为比例系数，ω_k为第k个子载波上的噪声；

S6、将S1所述与S5所述G_k相乘，得到输入频域信号