[發明專利]一種基于導頻圖案調制的SIM-OFDM系統通信方法

有效

• 申請號: 201710474652.2
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107147483B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 楊杰;郭萬曹;但黎琳;王鵬飛;苑杰
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L5/00
• 分類號: H04L5/00;H04L27/26;H04L25/02
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 孫一峰

DJ3251?04本發明屬于無線通信技術領域，涉及一種基于導頻圖案調制的SIM?OFDM系統通信方法。該方法針對現有基于SIM?OFDM通信方法的導頻設置問題，提出了一種簡單的導頻使用與放置方法，通過發送端在靜默子載波上插入已設置對應ZC序列導頻位置上導頻集合，在接收端通過特殊的檢測方法將導頻所在的位置檢測出來，并結合接收信號以及導頻序列完成信道估計，該方法的優勢在于既保留了SIM?OFDM系統本身的優勢，又可以利用任意功率比的ZC序列導頻降低PAPR，同時進行信道估計，并且保證最終的BER性能。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，具體涉及子載波索引調制正交頻分復用(Subcarrier Index Modulation Orthogonal Frequency Division Multiplexing，SIM-OFDM)系統中基于導頻圖案調制的通信方法。

背景技術

OFDM系統作為一種多載波調制方式，把高速的數據流通過串/并變換，轉換成若干并行的低速數據流，映射到OFDM符號的不同子載波進行傳輸。由于OFDM的調制與解調可以用FFT和IFFT實現，使得OFDM作為關鍵的技術之一，被廣泛應用于B3G/4G演進的過程中。

但是OFDM系統在較高地提升系統性能的同時，也存在幾個重要的缺陷，比如對頻率偏移和相位噪聲的影響非常敏感，在存在頻率偏移和相位噪聲的情況下性能極度惡化；峰均比(PAPR)較高，降低射頻放大器的功率效率；并且為了消除碼間串擾(ISI)而引入的循環前綴(CP)使得頻譜利用率降低不少。

近來，一種新的多載波通信方式——基于子載波索引調制(Subcarrier IndexModulation,SIM)的OFDM系統被提出。對于SIM-OFDM系統而言，除了增加了SIM調制模塊以外，其他的步驟和傳統的OFDM系統并沒有任何差異。其中，最核心的SIM調制模塊采用了子載波分塊的思想。首先將整個多載波連續地分成大小相同的多個子塊，每個子塊中通過索引比特來選擇其中若干個子載波(稱之為激活子載波)來發送數據，而其余的子載波不發送數據(稱之為靜默子載波)。由于索引比特本身并不發送，而是隱含在激活子載波的位置信息中的，所以索引比特并不占用頻譜資源。在接收端，通過激活子載波的位置就可以獲得索引比特的信息。

相對于傳統OFDM系統，SIM-OFDM系統對抗子載波間干擾性能更好、誤碼率更低，通過選擇不同的功率分配策略還可以節約發射機能量。缺點是由于采用了分塊的方式，SIM-OFDM系統無法像OFDM系統中一樣，簡單地在固定的位置上插入導頻以完成信道估計。SIM-OFDM系統中，若在每個塊中的固定位置插入導頻，又會產生浪費頻譜資源的問題，并且不合時宜的導頻種類與插入方式甚至會導致更大的系統峰均比，進而降低系統的性能，失掉其本身的優勢。

發明內容

本發明針對現有基于導頻的SIM-OFDM通信方法技術問題，提出了一種導頻圖案調制的多載波系統通信方法，利用ZC(Zadoff-chu)序列導頻的特性，既降低了系統發射端的PAPR，保留了SIM-OFDM系統本身的優勢，又可以利用ZC序列導頻進行信道估計。

本發明的技術方案是：一種基于導頻圖案調制的SIM-OFDM系統通信方法，設定所述的SIM-OFDM系統中，子載波總個數為N，每個子塊的子載波個數為n，則總共有g＝N/n個子塊，且每個子塊中隨機選擇其中k個子載波發送數據；根據SIM-OFDM系統調制比特流和索引比特流的產生機制有：一幀SIM-OFDM符號傳輸的調制比特數為g·k·log₂(M)，索引比特數為則有總比特數為其特征在于，所述的通信方法，包括：

發射端：

S1、設置ZC序列導頻信號為：

P＝[P₀,P₁…P_i,…,P_N-1]