[發明專利]一種導頻圖案調制的正交頻分復用傳輸方法

有效

• 申請號: 201810688100.6
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN108847917B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 但黎琳;尤花征;李帆
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L5/00
• 分類號: H04L5/00;H04L25/02;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: 孫一峰

本發明屬于通信抗干擾技術領域，具體的說是一種導頻圖案調制正交頻分復用傳輸方法。本發明以子載波塊為單位，設計并生成長度等于塊內子載波數的導頻符號序列，子塊中每個子載波都對應一導頻符號，子塊中不同的導頻激活子載波組合對應著的導頻符號組合不同，索引比特用于選擇該子塊的導頻激活子載波以及相對應的導頻符號組合；所有子塊均采用這一相同的導頻符號序列。本發明充分利用收發端已知的導頻信息，根據索引比特進行導頻圖案調制，改善了系統的導頻位置檢測性能和信號檢測性能，最終改善了系統的BER性能。

技術領域

本發明屬于通信抗干擾技術領域，具體涉及一種用于索引調制正交頻分復用(Index Modulation Orthogonal Frequency Division Multiplexing,IM-OFDM)系統中的導頻圖案調制正交頻分復用傳輸方法。

背景技術

正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術是一種無線通信領域的高速傳輸技術，已成為4G移動通信系統的核心技術之一。它是將高速率的數據流分解成許多低速率的子數據流，即將信號分成許多正交的子載波，利用這些相互正交的子載波同時進行傳輸。它子載波間的正交性使各個子信道所經歷的衰落相對平坦，再通過引入循環前綴來降低符號間干擾，具有頻譜利用率高、抗多徑效應好等優點，并且快速傅里葉變換為其提供了一種簡單、低成本的實現方式。

為保證OFDM系統的性能不受信道的多徑和衰落效應的影響，需要采用信道估計的方法來跟蹤信道響應的變化。在眾多信道估計算法中，基于導頻信號的信道估計因其能夠有效地減輕和補償無線信道多徑衰落的影響而成為最常用的方法。在傳統的OFDM系統中，根據導頻放置方式的不同，常見的導頻結構可以分為塊狀導頻、梳狀導頻和菱形導頻，它們都是通過在固定的位置上插入導頻來完成信道估計。

近年來出現的索引調制(Index Modulation,IM)技術則進一步提升了OFDM系統的性能。它將系統頻域子載波分為激活子載波和靜默子載波，其中只有激活子載波傳輸星座點符號，靜默子載波不發送數據，索引比特信息被隱含在子載波的選擇上進行傳輸。相比于傳統的OFDM系統，IM-OFDM系統由于采用了分塊的方式，導頻符號可以由靜默子載波進行傳輸，導頻的插入位置不再固定，因此在接收端需要對導頻位置進行檢測，導頻位置檢測的性能將對系統性能產生巨大影響。在IM-OFDM系統中，通過充分利用收發端已知的導頻信息，可以有效地提升系統性能，降低系統的誤碼率。

發明內容

本發明基于降低系統誤碼率的目的，提出一種導頻圖案調制正交頻分復用傳輸方法。該方法以子塊為單位，子塊中每個子載波都對應一導頻符號，索引比特用于選擇該子塊的導頻激活子載波以及相對應的導頻符號組合。

本發明的技術方案是：

設子載波總數為N，每個子塊的子載波個數為n，其中k個子載波為數據激活子載波，用于發送星座點符號，(n-k)個子載波為導頻激活子載波，用于發送導頻，α_S為數據映射子載波的平均歸一化發送功率，α_P為導頻映射子載波的平均歸一化發送功率，M＝α_S/α_P；

發射端：

a.分塊：對IM-OFDM系統的子載波進行分塊處理，得到g＝N/n個子塊；

b.導頻生成：設計并生成一個長度為n的導頻符號序列，并將其分配給子塊的n個子載波，從而每個子載波都對應一個導頻符號；所有子塊均采用這一長度為n的導頻符號序列，也均采用相同的子載波和導頻符號之間的映射關系；長度為n的導頻符號序列需要滿足的條件是：

(1)這個長度為n的導頻符號序列中，可以有相同的導頻符號；

(2)一個子塊中，對于由索引比特決定的所有可能的導頻映射子載波組合，不同的導頻映射子載波組合對應的導頻符號組合不同；