基于sim-ofdm的叠加编码调制方法
【专利摘要】本发明属于通信抗干扰【技术领域】，涉及叠加编码调制技术(Superposition?Coded?Modulation，SCM)通信系统，子载波索引调制(Subcarrier?Index?Modulation,SIM)及其相关时域检测技术。本发明借鉴SIM-OFDM的思想，和空间调制SM的思想，将一串比特数据一部分用于传输，一部分用作索引比特，索引比特决定发送的数据如何选择加权值，发送数据分别乘以所选的加权值以后过信道加噪声，在接收端才用最大似然的方法，求出每个加权值的后验概率，即可得到索引比特和所选择的加权值。本发明的SCM叠加层数变少，复杂度降低，在一定程度上保持甚至提高误码率性能。
【专利说明】基于SIM-OFDM的叠加编码调制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于通信抗干扰【技术领域】,涉及叠加编码调制技术(Superposition CodedModulation, SCM)通信系统，子载波索引调制(Subcarrier Index Modulation, SIM)及其相关时域检测技术。
【背景技术】
[0002]在噪声信道中，编码调制可以高效的可靠传输，如早期的格状编码调制(TCM)和多级编码调制，在与二进制编码多进制信号相结合的时候可以得到较好的性能增益。而比特交织编码调制(BICM)更是能用相对简单的方法获得更好的性能。而叠加编码调制技术(SCM)可以被看成BICM的一种特殊情况。BICM系统的检测复杂度随传输比特数随指数倍增加，而SCM的复杂度是随着层数的增加而现行增加，且多层的SCM的性能明显优与BICM。
[0003]近来,基于子载波索引调制(Subcarrier Index Modulation, SIM)的正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)系统被提出作为新的多载波通信方式。SM方法通过索引比特来选择不同载波传输数据，使得SM-OFDM比传统OFDM具有更好的性能。但是原始SIM方案可能造成错误比特传播而引发错误集中出现，且在接收端检测时很难确定一个合适的门限进行解调。针对上述问题，目前已经有研究对SIM-OFDM方法做出改进，并提出了一种简单的检测方法。
[0004]在SCM当中，叠加的层数越多，每一层分配的功率越低、层与层之间的干扰也越严重，接收端也越不容易区分出各层信号，如果区分不开各层信息，就不能分集合并，因此性能随着叠加层数 的增加而提升的越来越不明显。
[0005]本发明借鉴SIM-0FDM的思想和空间调制(spatial modulation, SM)的思想,提供一种基于SIM-OFDM的叠加编码调制方法，使得SCM的发送端可以按照一定的规则，在每个时隙可以选取一部分的层数来发送数据，使得接收端更容易区分出各层的信号，解决当前SCM中性能随着叠加层数的增加而提升的越来越不明显的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种基于SIM-OFDM的叠加编码调制方法，使SCM的叠加层数变少，复杂度降低，提高误码率。
[0007]本发明的目的通过如下步骤实现:
[0008]S1、将数字化信源产生2 ? M ? L位信息比特经过串并转换器ST1后分成两部分，前M ? L位信息比特作为SM调制的索引数据位，记作BT1，后M ? L位信息记作BT2，其中，L为SCM调制的层数，M为SCM每层上的比特数；
[0009]S2、对SI所述BT1进行索引比特编码，将编码后的索引数据进行交织，交织得到的索引比特送入SM调制器，同时，将SI所述BT2送入串并转换器ST2后进行SCM调制，将SCM调制后的数据送入SIM调制器等待发送，其中，所述索引比特编码码率与SCM每一层的码率
一致；[0010]S3、将S2所述交织得到的索引比特和S2所述经过SCM调制后等待发送的数据进行SIM调制；
[0011]S4、将经过S3所述SM调制的数据向接收端传送，输出过程如下:
[0012]S41、对经过S3所述SM调制的数据进行加权，加权系数为Al= { a 1； a2，...，a L) ,其中，每个索引比特对应的两个加权系数，即，索引比特为-1，则将所需传送的数据乘以索引位置为奇数的加权系数，索引比特为1，则将所需传送的数据乘以索引位置为偶数的加权系数；
[0013]S42、将加权后的数据一层一层地像接收端传送，即，当SM第一层数据发送完后选择发送SIM第二层数据，直到发送完全部L层数据；
[0014]S5、将S4所述输出数据进行IFFT变换到时域，然后加循环前缀(CP)，过信道加
噪声，做FFT变换到频域，去CP，得到其中，
【权利要求】
1.基于SIM-OFDM的叠加编码调制方法，其特征在于:包括以下步骤:S1、将数字化信源产生2 ? M ? L位信息比特经过串并转换器ST1后分成两部分，前M ? L位信息比特作为SM调制的索引数据位，记作BT1，后M ? L位信息记作BT2，其中，L为SCM调制的层数，M为SCM每层上的比特数； S2、对SI所述BT1进行索引比特编码，将编码后的索引数据进行交织，交织得到的索引比特送入SM调制器，同时，将SI所述BT2送入串并转换器ST2后进行SCM调制，将SCM调制后的数据送入SM调制器等待发送，其中，所述索引比特编码码率与SCM每一层的码率一致；S3、将S2所述交织得到的索引比特和S2所述经过SCM调制后等待发送的数据进行SM调制； S4、将经过S3所述SM调制的数据向接收端传送，输出过程如下: S41、对经过S3所述SM调制的数据进行加权，加权系数为\= {a1； a2, aj，其中，每个索引比特对应的两个加权系数，即，索引比特为-1，则将所需传送的数据乘以索引位置为奇数的加权系数，索引比特为1，则将所需传送的数据乘以索引位置为偶数的加权系数； S42、将加权后的数据一层一层地像接收端传送，即，当SM第一层数据发送完后选择发送SM第二层数据，直到发送完全部L层数据； S5、将S4所述输出数据进行IFFT变换到时域，然后加循环前缀(CP)，过信道加噪
声，做FFT变换到频域，去CP，得到r」，其中，
2.根据权利要求1所述的基于SIM-OFDM的叠加编码调制方法，其特征在于:S2所述索引比特编码，编码方式为:重复码，卷积码，turbo码三种中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的基于SIM-OFDM的叠加编码调制方法，其特征在于:S8所述叠代次数5 < Z, Z为自然数。
【文档编号】H04L27/26GK103647741SQ201310704276
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】谭佳, 肖悦, 余旖, 王顺顺, 徐斌, 李婧 申请人:电子科技大学