[發明專利]一種交織載波索引調制N階連續OFDM系統BER改善方法

有效

• 申請號: 201510548520.0
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN105119861B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 但黎琳;張馳恒;彭蘭;魏鵬;肖悅;謝濟全
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04L27/26
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙)51232
• 代理人: 葛啟函

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，涉及正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、交織載波索引調制(Interweave Subcarrier Index Modulation,ISIM)技術、N階連續正交頻分復用(N Order Continuous Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術及相關信號檢測技術。

背景技術

近些年來，一種基于子載波索引調制(Subcarrier Index Modulation,SIM)的OFDM技術被提出作為新型的多載波傳輸方案(SIM-OFDM)，該方案可被視為空間調制思想在頻域的擴展。SIM-OFDM系統的信息比特包含兩個部分，一部分稱為“索引比特”，用于選擇子塊中激活子載波的位置；另一部分作為“調制比特”，用于調制成星座點符號并通過前面選定的激活子載波來發送，剩下的子載波不發送數據。與OFDM相比，SIM-OFDM特殊的系統結構，使得其具有更好的抗載波間干擾(Inter-Carrier Interface,ICI)的能力，這點已在相關的研究中得到驗證。一種改進的交織SIM-OFDM系統的發射機方案(以下稱為ISIM-OFDM)最近被提出，通過改進子載波索引調制的映射方法，即引入載波交織模塊使得每個子塊中的子載波間相互獨立，這樣增大了星座點之間的最小歐氏距離，從而提升了系統性能。ISIM-OFDM系統框圖如圖1所示。與OFDM系統以及SIM-OFDM系統相比，ISIM-OFDM系統具有更佳的誤碼率性能。作為一種多載波系統，ISIM-OFDM也存在由高旁瓣帶來的高能量泄露問題。N-continuous OFDM(NC-OFDM)通過使連續的符號變得平滑而獲得高效旁瓣抑制的技術，但由于N-continuous信號會在處理過程中產生的噪聲影響下，損失一部分誤碼率性能。將NC-OFDM與ISIM-OFDM相結合的系統，如圖2，既能保持較好的旁瓣抑制效果，又能獲得比之NC-OFDM低的誤碼率性能。但總體上，這兩種技術的結合所造成的誤碼率仍不理想。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出一種交織載波索引調制N階連續OFDM系統BER改善方法。

本發明的技術方案為：

在系統的發送端，首先對數字調制后的發送符號進行交織子載波索引調制，對得到的符號進行N階連續處理，在該步驟得到NC噪聲均值，由該噪聲均值計算出能夠使各頻點上發送信號功率與噪聲功率之比為定值的能量調整因子，與ISIM調制后的發送數據相乘完處理過程。本方法使得由NC處理產生的兩端較高頻點處的噪聲受到抑制，不僅有效地降低了NC-ISIM-OFDM系統的誤碼率，并且實現了NC-OFDM系統高效的帶外抑制，從而較為均衡的提升了系統的頻譜性能與傳輸效率。

一種交織載波索引調制N階連續OFDM系統BER改善方法，包括如下步驟：

S1、設系統子載波個數為K，索引比特長度為M，OFDM星座點信號為X＝[X₀,…,X_K-1]^H，所述信號X長度為K，對所述信號X進行n選1的交織索引調制，將所述信號X分為個子塊，即每n個子載波構成一個子塊，選擇每個子塊中的1個子載波發送數據，得到經過ISIM調制后的頻域信號2≤n≤K且n為偶數；

S2、根據公式對經過ISIM調制得到的OFDM信號進行N-continuous處理，其中，I為單位矩陣，P＝Φ^HA^H(AA^H)^-1AΦ，表示輸入的OFDM符號，表示第i(-∞＜i＜+∞)個連續N階處理后得到的符號，N表示連續OFDM符號間的連續階數，k_u表示第u個子載波映射的位置，u＝0,1,...,K-1；

S3、根據公式得出NC處理產生的噪聲，其中，表示第i-1個連續N階處理后得到的符號；

S4、令i＝i+1，返回步驟S3，直到返回次數為n次，求出噪聲ω平方的統計平均，得到均值

S5、根據方程組解出能量調整因子G_k的唯一解其中，k＝1,...,K表示第k個子載波的序數，u為比例系數，ω_k為第k個子載波上的噪聲；

S6、將S1所述與S5所述G_k相乘，得到輸入頻域信號