1、正交频分复用通信系统中的索引调制技术

正交频分复用通信系统中的索引调制技术

1 无线网络简介

无线网络的发展日新月异，尤其是第五代（5G）蜂窝网络的部署正在全球加速。5G预计将提供多吉比特每秒的峰值速率，具有超低延迟和超高可靠性。与此同时，无线局域网（WLAN）将继续与5G网络共存。为了满足高数据率通信的需求，已经开发了新的WLAN标准，如IEEE 802.11ax（Wi-Fi 6）。这些标准广泛使用了多载波通信，尤其是正交频分复用（OFDM），以实现高效的数据传输。然而，随着信息和通信技术（ICT）行业的快速发展，移动数据流量的激增对未来的无线网络提出了更高的要求，包括高频谱效率（SE）和能源效率。当前的OFDM系统可能无法应对这些挑战，因此索引调制作为一种有竞争力的性能增强技术脱颖而出。

2 OFDM概述与挑战

2.1 OFDM概述

OFDM是一种特殊的多载波调制和复用技术，与单载波通信相比，它能够实现并行数据传输，即通过多个低速率的子载波传输单个高速率数据流。OFDM的基本思想首次尝试是在频分复用（FDM）方案中。在FDM中，可用的频率带被划分为若干个不重叠的子信道，每个信道传输一个低速率信号。通过密集排列的子载波并确保不同子载波之间的正交性，OFDM实现了高频谱效率。

OFDM的关键优势包括：
- 对频率选择性衰落和窄带干扰的鲁棒性 ：通过将宽带信道转换为一系列并行的窄带子信道，极大缓解了符号间干扰。
- 硬件实现简单高效 ：通过快速傅里叶变换（FFT）/逆快速傅里叶变换（IFFT），OFDM系统的实现复杂度显著降低。
- 灵活设计自适应传