基于子载波补给索引调制的OFDM传输方案

doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2023030

通信学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (2): 104-111.doi: 10.11959/j.issn.1000-436x.2023030

基于子载波补给索引调制的OFDM传输方案

郭漪, 王翊卿, 樊媛媛, 刘刚

西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室，陕西西安 710071

修回日期:2023-01-04 出版日期:2023-02-25 发布日期:2023-02-01
作者简介:郭漪（1977− ），女，陕西榆林人，博士，西安电子科技大学副教授，主要研究方向为B5G/6G智能传输关键技术
王翊卿（1997− ），男，内蒙古乌兰察布人，西安电子科技大学硕士生，主要研究方向为宽带无线传输、基于索引调制的OFDM技术等
樊媛媛（1996− ），女，河南焦作人，西安电子科技大学硕士生，主要研究方向为基于索引调制的OFDM技术
刘刚（1977− ），男，陕西三原人，博士，西安电子科技大学教授，主要研究方向为宽带无线传输技术
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(62171354);国家自然科学基金资助项目(61871387);国家自然科学基金资助项目(61861041)

OFDM transmission scheme with subcarrier supply index modulation

Yi GUO, Yiqing WANG, Yuanyuan FAN, Gang LIU

State Key Laboratory of Integrated Service Networks, Xidian University, Xi’an 710071, China

Revised:2023-01-04 Online:2023-02-25 Published:2023-02-01
Supported by:
The National Natural Science Foundation of China(62171354);The National Natural Science Foundation of China(61871387);The National Natural Science Foundation of China(61861041)

摘要/Abstract

摘要：

针对基于索引调制的正交频分复用（OFDM-IM）技术存在子载波激活模式（SAP）不能匹配二进制数、影响系统性能的缺点，提出了基于子载波补给索引调制的正交频分复用（OFDM-SSIM）传输方案。所提方案通过在 OFDM-IM 的索引信息中加入补给索引，提高了系统的索引利用率，提升了系统的频谱效率（SE）。同时，由于所提方案的子载波激活模式与二进制数字相匹配，使系统易于采用低复杂度对数似然比（LLR）检测，并且保持良好的误码率（BER）性能。理论分析与仿真结果表明，在加性白高斯噪声（AWGN）信道和瑞利衰落信道下，相比传统OFDM-IM方案，所提方案有效地提升了SE和BER性能。

关键词: 索引调制, 正交频分复用, 频谱效率, 对数似然比

Abstract:

To address the drawback that subcarrier activation pattern (SAP) of the orthogonal frequency division multiplexing with index modulation (OFDM-IM) cannot match the binary numbers which affects the system performance, the orthogonal frequency division multiplexing with subcarrier supply index modulation (OFDM-SSIM) transmission scheme was proposed.The index utilization of the system was improved and the spectral efficiency (SE) of the system was enhanced by adding the supply index.Also, as the subcarrier activation pattern of the proposed scheme match the binary numbers, low complexity log-likelihood ratio (LLR) detection was made easy to adopt and bit error rate (BER) performance was maintained good.Theoretical analysis and simulation results show that the proposed scheme effectively improves the SE and BER performance over classical OFDM-IM scheme in additive white Gaussian noise (AWGN) channels and Rayleigh fading channels.

Key words: index modulation, orthogonal frequency division multiplexing, spectral efficiency, log-likelihood ratio

中图分类号:

TN929.1

郭漪, 王翊卿, 樊媛媛, 刘刚. 基于子载波补给索引调制的OFDM传输方案[J]. 通信学报, 2023, 44(2): 104-111.

Yi GUO, Yiqing WANG, Yuanyuan FAN, Gang LIU. OFDM transmission scheme with subcarrier supply index modulation[J]. Journal on Communications, 2023, 44(2): 104-111.

图/表 10

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图2

表1

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表2

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参考文献［14］

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索引模式	映射模式	索引信息	SAP
		000	［1,2］
		001	［2,3］
原始索引	M₁={-1,1}	010	［3,4］
		011	［1,4］
		100	［1,3］
		101	［2,4］
补给索引	M₂={-i,i}	110	［1,2］
		111	［2,3］

方案	SE/(bit·(s·Hz)^-1)
OFDM-SSIM	1.25
OFDM-IM	1.00
ZTM-OFDM-IM	1.25

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