基于sim-ofdm的疊加編碼調(diào)制方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于通信抗干擾【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及疊加編碼調(diào)制技術(shù)(Superposition?Coded?Modulation，SCM)通信系統(tǒng)，子載波索引調(diào)制(Subcarrier?Index?Modulation,SIM)及其相關(guān)時域檢測技術(shù)。本發(fā)明借鑒SIM-OFDM的思想，和空間調(diào)制SM的思想，將一串比特數(shù)據(jù)一部分用于傳輸，一部分用作索引比特，索引比特決定發(fā)送的數(shù)據(jù)如何選擇加權(quán)值，發(fā)送數(shù)據(jù)分別乘以所選的加權(quán)值以后過信道加噪聲，在接收端才用最大似然的方法，求出每個加權(quán)值的后驗概率，即可得到索引比特和所選擇的加權(quán)值。本發(fā)明的SCM疊加層數(shù)變少，復(fù)雜度降低，在一定程度上保持甚至提高誤碼率性能。
【專利說明】基于SIM-OFDM的疊加編碼調(diào)制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于通信抗干擾【技術(shù)領(lǐng)域】,涉及疊加編碼調(diào)制技術(shù)(Superposition CodedModulation, SCM)通信系統(tǒng)，子載波索引調(diào)制(Subcarrier Index Modulation, SIM)及其相關(guān)時域檢測技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在噪聲信道中，編碼調(diào)制可以高效的可靠傳輸，如早期的格狀編碼調(diào)制(TCM)和多級編碼調(diào)制，在與二進制編碼多進制信號相結(jié)合的時候可以得到較好的性能增益。而比特交織編碼調(diào)制(BICM)更是能用相對簡單的方法獲得更好的性能。而疊加編碼調(diào)制技術(shù)(SCM)可以被看成BICM的一種特殊情況。BICM系統(tǒng)的檢測復(fù)雜度隨傳輸比特數(shù)隨指數(shù)倍增加，而SCM的復(fù)雜度是隨著層數(shù)的增加而現(xiàn)行增加，且多層的SCM的性能明顯優(yōu)與BICM。
[0003]近來,基于子載波索引調(diào)制(Subcarrier Index Modulation, SIM)的正交頻分復(fù)用技術(shù)(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)系統(tǒng)被提出作為新的多載波通信方式。SM方法通過索引比特來選擇不同載波傳輸數(shù)據(jù)，使得SM-OFDM比傳統(tǒng)OFDM具有更好的性能。但是原始SIM方案可能造成錯誤比特傳播而引發(fā)錯誤集中出現(xiàn)，且在接收端檢測時很難確定一個合適的門限進行解調(diào)。針對上述問題，目前已經(jīng)有研究對SIM-OFDM方法做出改進，并提出了一種簡單的檢測方法。
[0004]在SCM當(dāng)中，疊加的層數(shù)越多，每一層分配的功率越低、層與層之間的干擾也越嚴(yán)重，接收端也越不容易區(qū)分出各層信號，如果區(qū)分不開各層信息，就不能分集合并，因此性能隨著疊加層數(shù) 的增加而提升的越來越不明顯。
[0005]本發(fā)明借鑒SIM-0FDM的思想和空間調(diào)制(spatial modulation, SM)的思想,提供一種基于SIM-OFDM的疊加編碼調(diào)制方法，使得SCM的發(fā)送端可以按照一定的規(guī)則，在每個時隙可以選取一部分的層數(shù)來發(fā)送數(shù)據(jù)，使得接收端更容易區(qū)分出各層的信號，解決當(dāng)前SCM中性能隨著疊加層數(shù)的增加而提升的越來越不明顯的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種基于SIM-OFDM的疊加編碼調(diào)制方法，使SCM的疊加層數(shù)變少，復(fù)雜度降低，提高誤碼率。
[0007]本發(fā)明的目的通過如下步驟實現(xiàn):
[0008]S1、將數(shù)字化信源產(chǎn)生2 ? M ? L位信息比特經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換器ST1后分成兩部分，前M ? L位信息比特作為SM調(diào)制的索引數(shù)據(jù)位，記作BT1，后M ? L位信息記作BT2，其中，L為SCM調(diào)制的層數(shù)，M為SCM每層上的比特數(shù)；
[0009]S2、對SI所述BT1進行索引比特編碼，將編碼后的索引數(shù)據(jù)進行交織，交織得到的索引比特送入SM調(diào)制器，同時，將SI所述BT2送入串并轉(zhuǎn)換器ST2后進行SCM調(diào)制，將SCM調(diào)制后的數(shù)據(jù)送入SIM調(diào)制器等待發(fā)送，其中，所述索引比特編碼碼率與SCM每一層的碼率
一致；[0010]S3、將S2所述交織得到的索引比特和S2所述經(jīng)過SCM調(diào)制后等待發(fā)送的數(shù)據(jù)進行SIM調(diào)制；
[0011]S4、將經(jīng)過S3所述SM調(diào)制的數(shù)據(jù)向接收端傳送，輸出過程如下:
[0012]S41、對經(jīng)過S3所述SM調(diào)制的數(shù)據(jù)進行加權(quán)，加權(quán)系數(shù)為Al= { a 1； a2，...，a L) ,其中，每個索引比特對應(yīng)的兩個加權(quán)系數(shù)，即，索引比特為-1，則將所需傳送的數(shù)據(jù)乘以索引位置為奇數(shù)的加權(quán)系數(shù)，索引比特為1，則將所需傳送的數(shù)據(jù)乘以索引位置為偶數(shù)的加權(quán)系數(shù)；
[0013]S42、將加權(quán)后的數(shù)據(jù)一層一層地像接收端傳送，即，當(dāng)SM第一層數(shù)據(jù)發(fā)送完后選擇發(fā)送SIM第二層數(shù)據(jù)，直到發(fā)送完全部L層數(shù)據(jù)；
[0014]S5、將S4所述輸出數(shù)據(jù)進行IFFT變換到時域，然后加循環(huán)前綴(CP)，過信道加
噪聲，做FFT變換到頻域，去CP，得到其中，
【權(quán)利要求】
1.基于SIM-OFDM的疊加編碼調(diào)制方法，其特征在于:包括以下步驟:S1、將數(shù)字化信源產(chǎn)生2 ? M ? L位信息比特經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換器ST1后分成兩部分，前M ? L位信息比特作為SM調(diào)制的索引數(shù)據(jù)位，記作BT1，后M ? L位信息記作BT2，其中，L為SCM調(diào)制的層數(shù)，M為SCM每層上的比特數(shù)； S2、對SI所述BT1進行索引比特編碼，將編碼后的索引數(shù)據(jù)進行交織，交織得到的索引比特送入SM調(diào)制器，同時，將SI所述BT2送入串并轉(zhuǎn)換器ST2后進行SCM調(diào)制，將SCM調(diào)制后的數(shù)據(jù)送入SM調(diào)制器等待發(fā)送，其中，所述索引比特編碼碼率與SCM每一層的碼率一致；S3、將S2所述交織得到的索引比特和S2所述經(jīng)過SCM調(diào)制后等待發(fā)送的數(shù)據(jù)進行SM調(diào)制； S4、將經(jīng)過S3所述SM調(diào)制的數(shù)據(jù)向接收端傳送，輸出過程如下: S41、對經(jīng)過S3所述SM調(diào)制的數(shù)據(jù)進行加權(quán)，加權(quán)系數(shù)為\= {a1； a2, aj，其中，每個索引比特對應(yīng)的兩個加權(quán)系數(shù)，即，索引比特為-1，則將所需傳送的數(shù)據(jù)乘以索引位置為奇數(shù)的加權(quán)系數(shù)，索引比特為1，則將所需傳送的數(shù)據(jù)乘以索引位置為偶數(shù)的加權(quán)系數(shù)； S42、將加權(quán)后的數(shù)據(jù)一層一層地像接收端傳送，即，當(dāng)SM第一層數(shù)據(jù)發(fā)送完后選擇發(fā)送SM第二層數(shù)據(jù)，直到發(fā)送完全部L層數(shù)據(jù)； S5、將S4所述輸出數(shù)據(jù)進行IFFT變換到時域，然后加循環(huán)前綴(CP)，過信道加噪


聲，做FFT變換到頻域，去CP，得到r」，其中，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SIM-OFDM的疊加編碼調(diào)制方法，其特征在于:S2所述索引比特編碼，編碼方式為:重復(fù)碼，卷積碼，turbo碼三種中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SIM-OFDM的疊加編碼調(diào)制方法，其特征在于:S8所述疊代次數(shù)5 < Z, Z為自然數(shù)。
【文檔編號】H04L27/26GK103647741SQ201310704276
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】譚佳, 肖悅, 余旖, 王順順, 徐斌, 李婧 申請人:電子科技大學(xué)