广义的空间频率索引调制.docx

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1、广义的空间频率索引调制与传统的调制不同，信息传播只通过符号从调制字母定义成复数（如：正交振幅调制(QAM),相移键控(相移键控))，而索引调制(IM),额外的信息传达通过指标的某些传输实体,参与传播。传输天线在多天线系统中和副载波在多载波系统中都是这样子传输实体,可以用来传达更多的信息通过索引碎片。在本文中,我们引入广义空间和频率索引调制,索引到的活跃发射天线和副载波传递信息。我们首先介绍索引调制的空间域,称为为广义空间索引调制(GSIM)。对于GSIM,比特索引只在空间域,我们基于表达式更容易计算可达速率的上下界。我们表明GSIM实现

2、的速率可以超过空间复用,且能分析建立的条件。指出GSIM相对于空间复用实现速率高，传播无线电频率链少。我们也提出一个基于吉布斯抽样检测GSIM算法，且显示GSIM可以获得更好的误比特率(BER)性能相比空间复用。对于广义空频索引调制(GSFIM)，位编码通过有源天线作为索引副载波,我们推导出可实现的速度表达式。数值结果表明,GSFIM可以实现更高的利率相比传统的mimo-ofdm。而且误码率显示潜在的GSFIM表现好于mimo-ofdm。1.introduction多天线无线系统已经变得非常流行由于其高的频谱效率和性能提高与单天线系统相

3、比。实用多天线系统面临的问题发射机中的多个射频（射频）链和接收器，以及相关的射频硬件的复杂性，大小，和成本。空间调制，利用多个发射天线，但只有一个发射的射频链的传输方案，可以减轻多个发射射频链的需要。在空间调制，在任何给定的时间，只有一个在发射天线将是积极的和其他天线保持沉默。有源发射天线的指数还可以传递信息位，另外信息在有源天线上通过传统的调制符号传送（例如，选择从QAM/PSK字母）。空间调制比传统的优点调制的是，对于一个给定的频谱效率，传统调制需要一个比空间调制更大的调制字母，这可能导致空间调制比传统的调制效果更好。在本文中，我们

4、认为，空间调制是一个“索引调制”的一般思想的实例。不像传统的调制，其中的信息位只能通过从复平面中定义的调制字母表符号传送（例如，QAM，PSK），在索引调制（IM），附加的信息位被传递通过索引在传输中所涉及的某些传输实体。多天线系统中的发射天线，多载波系统中的子载波以及编码器，像这样发射实体，即通过索引来传送信息。在空间域中的索引（例如，空间调制，空格键控，这是一种特殊的情况空间调制）是一个广泛研究和报道的索引调制技术；参见[7]和其中的引用。或多或少的工作已经报道的频率和预编码器指数调制技术；例如，副载波索引调制在[10]，[11]，

5、[12]，[13]，和[14]预编码索引调制。本文的重点是双重的:1)推广的想法的空间调制,我们称之为广义空间索引调制(GSIM)和ii)泛化的概念索引调制对空间域(多天线)以及频域(副载波),我们参考作为广义空频索引调制(GSFIM)。在空间调制,传输天线的选择激活一个通道来使用是基于一组m比特,发射天线的数量是nt=2m。在选择天线，从一个M进制调制符号字母（例如，M-QAM）发送。剩下的nt-1个天线保持沉默。因此，实现空分调制，每通道使用比特（BPCU），是log2NT+log2M。空间调制的误差性能被广泛的研究,它已被证明,空

6、间调制可以实现性能增益相比空间复用。空间移键控是空间调制[17]的一种特殊情况，而不是发送一个M进制调制符号，一个信号被接收，比方说1的一种特殊情况，发送所选择的天线上。因此，实现率在空间移键控是log2NTBPCU。在空间调制和空间移键控，发射射频链的数量是限制的，发射天线的数目被限制为2。本文的第一个贡献由空间调制的推广，消除这些限制[18][21]，分析可达到的速率，和建议的检测算法。在广义空间索引调制(GSIM),发射机有nt个传输天线单元和有nrf个射频传输链,因此通过天线索引，从而增加了额外log2（ntnrf）个位。空间调

7、制和空间复用分别变成为NRF=1和NRF=NT的特殊情况。我们推导出的表达式GSIM和更容易的实现上界和下界传输速率。我们表明，GSIM可达到的速率能高于空间复用，并分析建立的条件下也能实现。值得注意的是，GSIM达到更高的速率而使用更少的射频链路相比空间复用。我们也提出了一个吉布斯采样为基础的检测算法对于GSIM,并且表明GSIM可以实现更好的误率（误码率）性能相比空间复用。在本文的第二个贡献，我们介绍gsfim使用空间和频域编码比特通过索引。GSFIM可以被视为一种广义的，利用索引在频域的GSIM索引调制,利用频域—被称为副载波索引

8、调制(SIM)且直在研究[10]-[13]。这些工作表明，OFDM中的副载波索引调制（sim-ofdm）取得了比传统OFDM更好的性能，特别是在中高信噪比的情况下。这些工作没有利用索引在MIMO系统中的空间