8、编码索引调制在正交频分复用通信系统中的应用

编码索引调制在正交频分复用通信系统中的应用

1 编码索引调制概述

编码索引调制（CIM）是一种新兴的信号调制技术，它利用代码的索引传递额外的信息。这种技术不仅可以应用于单载波系统，还可以应用于多载波系统，例如正交频分复用（OFDM）。CIM的主要特点是在不增加额外功率的情况下，通过激活特定的扩频码来传递信息，从而在频谱效率和能效方面取得显著的提升。

1.1 码域索引调制原理

在CIM中，信息比特被分为索引比特和星座比特。索引比特决定了哪些扩频码是活跃的，而星座比特被映射到由活跃扩频码携带的传统星座符号上。这种设计充分利用了扩频码的索引来传递信息，几乎不需要额外的功率。

例如，在IM-OFDM-SS方案中，信息比特通过扩频码的索引和传统的M-进制调制符号共同传递。具体来说，一个M-进制符号通过一个扩频码在几个子载波上扩展，扩频码的索引传递额外的信息。

1.2 星座图和扩频码的设计

在CIM中，星座图和扩频码的设计至关重要。为了确保有效的信息传递，需要精心选择和设计这些资源。

1.2.1 扩频码的选择

扩频码的选择直接影响到CIM的性能。常用的扩频码包括Zadoff-Chu码和Walsh码。这些码具有良好的自相关和互相关特性，能够在接收端实现可靠的检测。例如，Walsh码是由哈达玛矩阵的列构成的，而Zadoff-Chu码则是通过循环移位基本Zadoff-Chu序列得到的。

1.2.2 星座图约束

在不同的星座图约束下，CIM的设计策略也有所不同。以下是两种常见星座图约束下的设计方法：