13、索引调制技术在正交频分复用通信系统中的应用

索引调制技术在正交频分复用通信系统中的应用

1 无线网络简介

随着移动数据流量的激增，未来的无线网络需要支持高光谱效率和高能效。正交频分复用（OFDM）技术虽然广泛应用于无线通信中，但其高峰均功率比（PAPR）和对频率偏移的敏感性限制了其在高移动性网络中的应用。因此，索引调制作为一种新型调制技术，逐渐引起广泛关注。索引调制通过利用传输实体（如天线、信号星座图、扩频码和导频）的开关状态来传递信息，从而在光谱效率和能效方面取得显著提升。

1.1 OFDM概述与挑战

OFDM是一种多载波调制和复用技术，通过多个低速率子载波传输单个高速率数据流。OFDM的主要优势包括对频率选择性衰落和窄带干扰的强鲁棒性、高频谱效率以及硬件实现的简单高效。然而，OFDM也有一些缺点，如对频率偏移和相位噪声的高度敏感性，以及较高的PAPR。这些问题在未来的无线网络中会更加严重，尤其是在具有更多子载波和更高移动性的环境中。

1.2 索引调制介绍

索引调制是一种利用传输资源的索引传递信息的调制技术。它将信息比特分为索引比特和星座比特。索引比特决定了哪些资源（如天线、子载波等）是活跃的，而星座比特被映射到由活跃资源携带的传统星座符号上。索引调制的主要特点是在传输或接收信号中嵌入索引，几乎不需要额外的功率，从而提高了频谱效率和能效。

1.2.1 空间索引调制

空间索引调制（SM）使用单一射频链，并通过天线索引传递信息。SM信号星座图包括传统的振幅相位调制（APM）星座图和天线索引星座图。SM的优势在于其能源效率和较低的检测复杂度，但随着天线数量的增加，频谱效率会受到影响。

1.2.2 空时索引调制 </