空頻聯合索引調制系統中子載波優化算法

丁愛玲， 韓佳倩， 牛曉珂， 馮興樂*

(1.長安大學信息工程學院， 西安 710064； 2. 西安金路交通工程科技發展有限責任公司， 西安 710000)

索引調制(index modulation, IM)是近年來在5G通信領域提出的具有高頻譜效率和能量效率的綠色通信調制技術[1]，該技術主要應用在空間、時間、頻域和碼域中[2]，或應用在它們之間的相互組合中，即在傳統的調制方式中加入索引調制概念。其基本原理是將發送端要傳遞的信息比特分為索引比特和調制比特[3]，根據索引比特確定需要激活的天線、子載波或擴頻碼等索引資源，完成信息比特到索引之間的映射；根據調制比特確定調制符號。引入索引比特既能避免干擾又可彌補頻譜效率下降問題，在未來無線通信中有很大的應用前景[4-5]。

空間索引調制即空間調制(spatial modulation，SM)是一種新型的二維調制方式，適用于天線數眾多的大規模多輸入多輸出(massive multiple input multiple output，Massive-MIMO)系統[6]，通過索引比特激活一根天線發送數據，不僅能減少天線間干擾，也能降低發射端的射頻鏈路成本，同時引入的索引比特在一定程度上可以彌補因只激活一根天線帶來的頻譜效率降低的缺點。

受SM技術思想的啟發，Basar等[7]將IM技術應用到頻域中的正交頻分復用(orthogonal frequency division multiplexing，OFDM)技術中，得到基于索引調制的OFDM技術，即OFDM-IM。在某些情況下，該技術的頻譜效率和誤碼性能優于傳統的OFDM，其原因是它通過改變激活子載波的數目和調制方式，來降低復雜度，提高頻譜效率和誤碼性能[8]。

柏慧榮[9]提出的空頻聯合索引調制系統(SM-OFDM-IM)是由空域的SM與頻域的OFDM-IM結合而成。……