20、索引调制在OFDM系统中的性能比较

索引调制在OFDM系统中的性能比较

1. 引言

正交频分复用（OFDM）是一种广泛应用于现代无线通信系统中的多载波调制技术，因其高频谱效率和对抗频率选择性衰落的能力而备受青睐。然而，随着移动数据流量的激增，传统的OFDM技术在频谱效率和能效方面逐渐显现出局限性。索引调制作为一种新兴的调制技术，通过利用传输实体的开关状态来传递信息，为OFDM系统带来了显著的性能提升。本文将重点讨论预编码辅助OFDM-IM（P-OFDM-IM）与经典OFDM、OFDM-IM和双模式辅助OFDM（DM-OFDM）在误比特率（BER）和可实现速率方面的性能比较。

2. 误比特率性能比较

2.1 经典OFDM与BPSK/QPSK

在1.5比特每赫兹的频谱效率下，经典的OFDM系统使用BPSK和QPSK调制。图2.8展示了这些方案在不同信噪比（SNR）下的BER性能。从图中可以看出，使用QPSK的OFDM在高SNR区域表现较好，但其频谱效率仅为2比特每赫兹。相比之下，P-OFDM-IM-I（4,2,2），PSK在相同的频谱效率下实现了与OFDM-IM（4,2），QPSK几乎相同的BER性能，但其计算复杂度显著降低。此外，P-OFDM-IM-II（4,3,2），PSK在所有方案中表现最佳，实现了约2.5dB的信噪比增益。

2.2 OFDM-IM与QPSK/8-PSK

在2比特每赫兹的频谱效率下，OFDM-IM（8,4），8-PSK、DM-OFDM（7,1），QPSK、P-OFDM-IM-I（8,4,2），PS