[发明专利]一种导频图案调制的正交频分复用传输方法

说明书

本发明属于通信抗干扰技术领域，具体的说是一种导频图案调制正交频分复用传输方法。本发明以子载波块为单位，设计并生成长度等于块内子载波数的导频符号序列，子块中每个子载波都对应一导频符号，子块中不同的导频激活子载波组合对应着的导频符号组合不同，索引比特用于选择该子块的导频激活子载波以及相对应的导频符号组合；所有子块均采用这一相同的导频符号序列。本发明充分利用收发端已知的导频信息，根据索引比特进行导频图案调制，改善了系统的导频位置检测性能和信号检测性能，最终改善了系统的BER性能。

技术领域

本发明属于通信抗干扰技术领域，具体涉及一种用于索引调制正交频分复用(Index Modulation Orthogonal Frequency Division Multiplexing,IM-OFDM)系统中的导频图案调制正交频分复用传输方法。

背景技术

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术是一种无线通信领域的高速传输技术，已成为4G移动通信系统的核心技术之一。它是将高速率的数据流分解成许多低速率的子数据流，即将信号分成许多正交的子载波，利用这些相互正交的子载波同时进行传输。它子载波间的正交性使各个子信道所经历的衰落相对平坦，再通过引入循环前缀来降低符号间干扰，具有频谱利用率高、抗多径效应好等优点，并且快速傅里叶变换为其提供了一种简单、低成本的实现方式。

为保证OFDM系统的性能不受信道的多径和衰落效应的影响，需要采用信道估计的方法来跟踪信道响应的变化。在众多信道估计算法中，基于导频信号的信道估计因其能够有效地减轻和补偿无线信道多径衰落的影响而成为最常用的方法。在传统的OFDM系统中，根据导频放置方式的不同，常见的导频结构可以分为块状导频、梳状导频和菱形导频，它们都是通过在固定的位置上插入导频来完成信道估计。

近年来出现的索引调制(Index Modulation,IM)技术则进一步提升了OFDM系统的性能。它将系统频域子载波分为激活子载波和静默子载波，其中只有激活子载波传输星座点符号，静默子载波不发送数据，索引比特信息被隐含在子载波的选择上进行传输。相比于传统的OFDM系统，IM-OFDM系统由于采用了分块的方式，导频符号可以由静默子载波进行传输，导频的插入位置不再固定，因此在接收端需要对导频位置进行检测，导频位置检测的性能将对系统性能产生巨大影响。在IM-OFDM系统中，通过充分利用收发端已知的导频信息，可以有效地提升系统性能，降低系统的误码率。

发明内容

本发明基于降低系统误码率的目的，提出一种导频图案调制正交频分复用传输方法。该方法以子块为单位，子块中每个子载波都对应一导频符号，索引比特用于选择该子块的导频激活子载波以及相对应的导频符号组合。

本发明的技术方案是：

设子载波总数为N，每个子块的子载波个数为n，其中k个子载波为数据激活子载波，用于发送星座点符号，(n-k)个子载波为导频激活子载波，用于发送导频，α_S为数据映射子载波的平均归一化发送功率，α_P为导频映射子载波的平均归一化发送功率，M＝α_S/α_P；

发射端：

a.分块：对IM-OFDM系统的子载波进行分块处理，得到g＝N/n个子块；

b.导频生成：设计并生成一个长度为n的导频符号序列，并将其分配给子块的n个子载波，从而每个子载波都对应一个导频符号；所有子块均采用这一长度为n的导频符号序列，也均采用相同的子载波和导频符号之间的映射关系；长度为n的导频符号序列需要满足的条件是：

(1)这个长度为n的导频符号序列中，可以有相同的导频符号；

(2)一个子块中，对于由索引比特决定的所有可能的导频映射子载波组合，不同的导频映射子载波组合对应的导频符号组合不同；