21、正交频分复用与索引调制的性能比较

正交频分复用与索引调制的性能比较

1. 引言

正交频分复用（OFDM）是现代无线通信系统中广泛采用的一种多载波调制技术。然而，随着移动数据流量的激增，OFDM系统在支持高光谱效率和高能效方面面临挑战。索引调制作为一种新兴的调制技术，能够在不增加额外功率的情况下传递更多信息，从而显著提升了频谱效率和能效。本篇文章将探讨几种索引调制方案，特别是P-OFDM-IM-I和P-OFDM-IM-II，与经典OFDM、OFDM-IM和其他现有方案在误比特率（BER）和可实现速率方面的性能比较。

2. 经典OFDM与索引调制OFDM的性能比较

2.1 经典OFDM与BPSK/QPSK的性能

在经典的OFDM系统中，采用BPSK或QPSK调制时，频谱效率分别为1比特每赫兹和2比特每赫兹。为了评估索引调制技术的性能，我们选择了几种不同的OFDM系统，包括P-OFDM-IM-I、P-OFDM-IM-II和OFDM-IM，并与经典OFDM进行了比较。

图2.8：1.5比特每赫兹频谱效率下的误比特率性能

图2.8展示了经典OFDM与BPSK/QPSK、”OFDM-IM (4,2), QPSK”、”P-OFDM-IM-I (4,2,2), PSK”和”P-OFDM-IM-II (4,3,2), PSK”的误比特率性能，所有方案的频谱效率为1.5比特每赫兹。从图中可以看出，P-OFDM-IM-II在所有方案中表现最佳，实现了约2.5dB的信噪比增益。尽管具有更高的频谱效率，P-OFDM-IM-II的性能优于其他方案，这主要是由于其索引比特的比例更大。