70、索引调制技术在OFDM通信系统中的应用与前景

索引调制技术在OFDM通信系统中的应用与前景

1. 引言

随着移动数据流量的激增，未来的无线网络需要支持更高的光谱效率和能源效率。传统的正交频分复用（OFDM）技术在这些方面面临挑战，尤其是高峰值平均功率比（PAPR）和对频率偏移的高度敏感性。索引调制（IM）作为一种新兴的调制技术，为OFDM通信系统提供了显著的改进。IM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，几乎不需要额外的功率，从而在光谱效率和能效方面取得了显著的好处。本文将探讨基于星座图、基于编码和基于导引的索引调制技术在OFDM通信系统中的应用潜力。

2. 基于星座图的索引调制

2.1 组合方法生成星座图模式

基于星座图的索引调制技术利用子载波的空闲状态来传递额外信息。OFDM-IM是这一类技术的典型代表，它通过将子载波划分为多个子块，并在每个子块中激活一部分子载波来传递信息符号，同时通过未激活子载波的索引来传递额外信息。OFDM-IM的发射机结构如图2.1所示，接收机则通过最大似然（ML）检测器或低复杂度检测器（如对数似然比检测器、近似ML检测器和贪婪检测器）来解码信息。

2.1.1 低复杂度检测器

为了降低检测复杂度，提出了几种低复杂度检测器。例如，对数似然比（LLR）检测器通过比较每个子载波的对数似然比值来估计子载波状态，而贪婪检测器则通过测量子载波功率来确定活动子载波的索引，然后再解调符号。这些检测器在复杂度和误码性能之间提供了不同的折衷。

检测器类型	复杂度	误码性能