31、扩展多模式索引调制到I/Q维度：提升OFDM通信系统的性能

扩展多模式索引调制到I/Q维度：提升OFDM通信系统的性能

1. 引言

正交频分复用（OFDM）技术因其高频谱效率和对多径衰落的良好鲁棒性，已成为现代无线通信系统的核心技术之一。然而，随着信息和通信技术（ICT）的发展，移动数据流量的激增对未来的无线网络提出了更高的要求。传统的OFDM技术在面对高数据速率和能效需求时显得力不从心，尤其是在高峰均功率比（PAPR）和对频率偏移敏感性方面。为了解决这些问题，研究人员提出了一种新颖的调制技术——索引调制（Index Modulation, IM）。本文将探讨多模式索引调制（MM-OFDM-IM）如何扩展到OFDM信号的同相（I-）和正交（Q-）分量，从而实现更高的频谱效率和更好的误比特率性能。

2. MM-OFDM-IM扩展到I/Q维度的原理

多模式索引调制（MM-OFDM-IM）是一种通过在多个子载波上传输多种不同的模式，并利用这些模式的排列来传递额外信息比特的技术。为了进一步提高频谱效率和误比特率性能，可以将MM-OFDM-IM扩展到OFDM信号的同相（I-）和正交（Q-）分量。具体来说，这一扩展通过以下方式实现：

2.1 引入I/Q分量

在MM-OFDM-IM中，多模式传输是通过I分支和Q分支共同完成的。当每个模式是二维的，并且其I分支和Q分支也相关联时，例如在PSK约束下，这是必要的。然而，对于QAM星座图的情况，I分支和Q分支可以解耦，以实现独立的多模式传输，从而将索引比特的数量翻倍。

示例：PSK约束下的星座图

对于PSK约束，星座图点在组合的PSK/QAM星座中均匀分布，从而确保了较好的误比特率性能。例如，当使用8-PSK星座图时，