25、P-OFDM-IM系统的性能比较

P-OFDM-IM系统的性能比较

1. 引言

正交频分复用（OFDM）技术广泛应用于现代无线通信系统中，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数据率和高能效通信中的应用。为了克服这些问题，索引调制（Index Modulation, IM）作为一种新兴技术，逐渐引起了广泛关注。特别是预编码辅助的OFDM索引调制（P-OFDM-IM），通过引入预编码矩阵和向量，显著提升了系统的频谱效率（SE）和误比特率（BER）性能。本文将详细探讨P-OFDM-IM系统与其他先进方案在误比特率和可实现速率方面的性能比较。

2. 性能比较

2.1 最优最大似然检测器

P-OFDM-IM系统的一个显著特点是可以利用多个可区分的星座图来传递信息比特。为了公平比较不同方案的性能，我们采用了最优最大似然检测器（ML Detector）。ML检测器通过联合估计索引和符号，找到最小化欧几里得距离的最优组合，从而实现误比特率的评估。具体来说，ML检测器的计算公式为：

[
(sˆ, Iˆ)= \arg \min_{s, I} \left| y - Xh \right|^2
]

其中，(y)是接收信号，(X)是传输矩阵，(h)是信道向量，(s)是符号向量，(I)是索引模式。

2.2 不同方案的误比特率性能

经典OFDM

经典OFDM系统使用单一的星座图（如QPSK或BPSK）进行调制。在高信噪比（SNR）下，经典OFDM的误比特率性能较为稳定，但由于其缺乏索引调制机制，频谱效率较低。例如，在1比特每赫兹（bps/Hz）的频谱效率下，经典OFD