[发明专利]基于循环移位的多天线OFDM指数调制方法

说明书

本发明公开了一种基于循环移位的多天线OFDM指数调制方法，主要解决高速移动终端通信中系统误比特性能比较差的问题。其技术方案是：1)源信息进行基于循环移位的多天线频域信号设计，得到频域信号；2)对频域信号进行OFDM调制，得到调制信号；3)对调制信号在信道中传输，得到接收信号；4)接收端对接收信号进行解调，得到解调信号；5)接收端对解调信号进行检测，得到估计信号，完成信号传输过程。其中步骤1)和步骤2)在发射端完成，步骤3)在信道中完成，步骤4)和步骤5)均在接收端完成。本发明具有误比特率较低，实现简单及系统信息传输速率高的优点，特别适合高速移动终端通信的场景。

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别涉及一种正交频分复用OFDM指数调制方法，可用于高速移动无线通信场景中的信息传递。

背景技术

在OFDM系统中，其系统带宽被分成多个子频带，各个子频带，也称子载波，相互正交，其系统天线由发射天线和接收天线组成，两种天线的数目可以是单根也可以是多根。对于采用多根发射天线和接收天线的OFDM系统称为多天线OFDM系统。多天线OFDM系统中发射天线数记为N_t，接收天线数记为N_r，子载波数记为N。当通信终端高速移动时，多天线OFDM系统的子载波之间的正交性会消失，子载波间信号相互干扰，从而导致接收端的接收信号质量下降。在该系统中，一个重要的研究内容是发射端如何设计发射信号使得在存在子载波间干扰的情况下接收端仍然有较好的信号检测性能。

等人在文章“Orthogonal Frequency Division MultiplexingWith Index Modulation”(IEEE Transaction on Signal Processing,Volume:61,No.22,November 15,2013)中公开了一种基于指数调制IM的OFDM系统，该系统中的信息不仅能通过传统OFDM系统中的信号星座点来传输，还可通过实际使用的子载波的位置来传输。其具体实施步骤是：首先将OFDM-IM的N个子载波数分为n块，每块长度为g，则有n＝N/g。在一个OFDM-IM子块中，有m比特信息输入到系统发射端，这些信息比特被平均分为g组，每组包含p比特，即有m＝pg。每组的p比特映射到一个长度为n的OFDM-IM子块上。这里的映射不仅仅在调制符号上，还在用来传输信息的子载波位置上。每个子块的n个子载波中的k个用来传输数据，每组的p比特信息的前p₁比特用来选择传输信息要用到的k个子载波的位置。余下的p₂比特信息映射到信号星座图上，确定选中的k个子载波要传输的信号。虽然一部分子载波并不传输信息，但是子载波位置也携带信息比特，故通过合适的参数选择，OFDM-IM的谱效率可以比传统OFDM更高。该调制方法是基于单天线的OFDM系统，因此不适用于多天线的场景。