摘要
索引调制(IndexModulation,IM)技术与正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)结合的OFDM-IM系统，能够提高系统的可达比特速率和误比特率(BitErrorRate，BER)性能。在OFDM系统中，IM的应用主要分为单模系统和多模系统。单模系统能量效率高、抗频偏能力强，但系统的频谱效率提高有限。多模系统频谱效率具有明显提高，但系统的能量效率和抗频偏能力均下降，会影响到系统的BER性能。 排列模式索引调制正交频分复用(PermutationModeOFDMwithIndexModulation，PM-OFDM-IM)系统通过结合单模系统和多模系统的优点，可以做到系统的频谱效率优于单模系统且系统的抗频偏能力优于多模系统，同时其BER性能与单模和多模系统相比能达到更优。但该系统的频谱效率与多模系统相差甚大，且系统的发射结构设计无法保证较大的抗频偏效果。于是该文在PM-OFDM-IM系统的基础上做出深入地研究和改进，具体的研究内容与成果如下： 1.该文提出泛型PM-OFDM-IM(GeneralizedPM-OFDM-IM，GPM-OFDM-IM)系统。该系统首先将PM-OFDM-IM系统的索引激活比特和索引排列比特整合为索引比特，然后设置系统激活子载波选择集合，不再固定系统子块的激活子载波个数，完成子块泛化的目的。泛化操作既可以提高系统的频谱效率又能增强系统的抗频偏能力。该文首先从理论上比较所提系统与其他经典系统的频谱效率，结果表示该系统的频谱效率与多模系统的频谱效率几乎相同。然后该文分析系统在无线信道下的BER性能和抗频偏能力。最后通过仿真证明在瑞利衰落信道下，该系统在高信噪比区域的BER性能优于其他经典系统。并且该系统的抗频偏能力也优于多模系统和PM-OFDM-IM系统。 2.GPM-OFDM-IM系统使用多种不同的、可区分的星座集对传统信息进行调制映射，而高阶星座集的设计会对系统的BER性能产生较高的影响。因此该文提出一种基于振幅相移键控(AmplitudePhaseShiftKeying，APSK)的高阶星座图优化方案和对应的基于最大似然(MaximumLikelihood，ML)的低复杂度检测算法。该方案通过将APSK的同心圆对应GPM-OFDM-IM系统集合中的不同元素，同时保持每个激活子载波使用相同大小的星座集。通过仿真验证，使用新型星座图调制和检测算法的GPM-OFDM-IM系统具有更好的BER性能，并能有效地减少系统的计算复杂度。
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