[发明专利]一种基于导频图案调制的SIM-OFDM系统通信方法

说明书

DJ3251‑04本发明属于无线通信技术领域，涉及一种基于导频图案调制的SIM‑OFDM系统通信方法。该方法针对现有基于SIM‑OFDM通信方法的导频设置问题，提出了一种简单的导频使用与放置方法，通过发送端在静默子载波上插入已设置对应ZC序列导频位置上导频集合，在接收端通过特殊的检测方法将导频所在的位置检测出来，并结合接收信号以及导频序列完成信道估计，该方法的优势在于既保留了SIM‑OFDM系统本身的优势，又可以利用任意功率比的ZC序列导频降低PAPR，同时进行信道估计，并且保证最终的BER性能。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及子载波索引调制正交频分复用(Subcarrier Index Modulation Orthogonal Frequency Division Multiplexing，SIM-OFDM)系统中基于导频图案调制的通信方法。

背景技术

OFDM系统作为一种多载波调制方式，把高速的数据流通过串/并变换，转换成若干并行的低速数据流，映射到OFDM符号的不同子载波进行传输。由于OFDM的调制与解调可以用FFT和IFFT实现，使得OFDM作为关键的技术之一，被广泛应用于B3G/4G演进的过程中。

但是OFDM系统在较高地提升系统性能的同时，也存在几个重要的缺陷，比如对频率偏移和相位噪声的影响非常敏感，在存在频率偏移和相位噪声的情况下性能极度恶化；峰均比(PAPR)较高，降低射频放大器的功率效率；并且为了消除码间串扰(ISI)而引入的循环前缀(CP)使得频谱利用率降低不少。

近来，一种新的多载波通信方式——基于子载波索引调制(Subcarrier IndexModulation,SIM)的OFDM系统被提出。对于SIM-OFDM系统而言，除了增加了SIM调制模块以外，其他的步骤和传统的OFDM系统并没有任何差异。其中，最核心的SIM调制模块采用了子载波分块的思想。首先将整个多载波连续地分成大小相同的多个子块，每个子块中通过索引比特来选择其中若干个子载波(称之为激活子载波)来发送数据，而其余的子载波不发送数据(称之为静默子载波)。由于索引比特本身并不发送，而是隐含在激活子载波的位置信息中的，所以索引比特并不占用频谱资源。在接收端，通过激活子载波的位置就可以获得索引比特的信息。

相对于传统OFDM系统，SIM-OFDM系统对抗子载波间干扰性能更好、误码率更低，通过选择不同的功率分配策略还可以节约发射机能量。缺点是由于采用了分块的方式，SIM-OFDM系统无法像OFDM系统中一样，简单地在固定的位置上插入导频以完成信道估计。SIM-OFDM系统中，若在每个块中的固定位置插入导频，又会产生浪费频谱资源的问题，并且不合时宜的导频种类与插入方式甚至会导致更大的系统峰均比，进而降低系统的性能，失掉其本身的优势。

发明内容

本发明针对现有基于导频的SIM-OFDM通信方法技术问题，提出了一种导频图案调制的多载波系统通信方法，利用ZC(Zadoff-chu)序列导频的特性，既降低了系统发射端的PAPR，保留了SIM-OFDM系统本身的优势，又可以利用ZC序列导频进行信道估计。

本发明的技术方案是：一种基于导频图案调制的SIM-OFDM系统通信方法，设定所述的SIM-OFDM系统中，子载波总个数为N，每个子块的子载波个数为n，则总共有g＝N/n个子块，且每个子块中随机选择其中k个子载波发送数据；根据SIM-OFDM系统调制比特流和索引比特流的产生机制有：一帧SIM-OFDM符号传输的调制比特数为g·k·log₂(M)，索引比特数为则有总比特数为其特征在于，所述的通信方法，包括：

发射端：

S1、设置ZC序列导频信号为：

P＝[P₀,P₁…P_i,…,P_N-1]