高频谱效率分层序号调制技术研究

Due to the advantage of high energy efficiency, index modulation (IM) techniques, such as spatial modulation and orthogonal frequency division multiplexing with index modulation (OFDM-IM), might be used as a key technique for the future green communications. However, the low spectral efficiency has become one of the bottlenecks of the practical application. Recently, by separating the real and imaginary parts of the modulated signal for extending the signal domain, researchers have proposed a new scheme of IM with improved spectral efficiency. Nevertheless, there are still great potentials to exploit the spatial and frequency domains in IM. Based on the problem of the spectral efficiency in IM, this project will do the research for the following issues: 1) through layering the transmit antenna to extend the spatial domain in IM, build a new scheme on improving the spectral efficiency of IM; 2) ensure the combination of spatial domain and frequency domain, the layering the multi domains and the differential mechanism to further enhance the spectral efficiency of OFDM-IM; 3) at the receiver side, the computational complexity of the signal detection exponentially increases as the number of transmit antennas or subcarriers, or the order of signal constellation goes large. Therefore, according to the separation of spatial, frequency, layer and signal domains, this project will build the efficient IM detection algorithms to ensure the reliable and efficient green communications.

空间调制和正交频分复用序列调制(OFDM with Index Modulation)等序号调制技术因具有高能量效率的优势，有望成为未来绿色通信的一个重要技术。然而，序号调制的频谱效率成为制约其实际应用的瓶颈之一。近期，申请者利用调制符号分离技术拓展了序号调制的信号域，以此建立了提高序号调制频谱效率的方案，但在空间域和频域上的拓展还不充分，提升频谱效率的方案有待进一步挖掘。本项目将针对序号调制频谱效率的问题进行深入的研究：1）通过对发射天线进行分层的方式拓展空间调制的空间域，建立空间调制高频谱效率的新方案；2）确立空间域和频域的结合、多域分层以及差分的机制，实现序列调制频谱效率的提升；3）在接收端，信号检测的计算复杂度将随发射天线和子载波数数、调制符号阶数呈指数增长。因此，本项目基于空间域、频域、层域与信号域分离的方式建立高效的序号调制检测算法，为实现可靠高效的绿色通信提供保障。

空间调制和正交频分复用序列调制(OFDM with Index Modulation)等序号调制技术因具有高能量效率的优势，有望成为未来绿色通信的一个重要技术。然而，序号调制的频谱效率成为制约其实际应用的瓶颈之一。申请者利用调制符号分离技术拓展了序号调制的信号域，以此建立了提高序号调制频谱效率的方案，但在空间域和频域上的拓展还不充分，提升频谱效率的方案有待进一步挖掘。本项目针对序号调制频谱效率的问题进行了深入的研究：1）通过对发射天线进行分层的方式拓展空间调制的空间域，建立空间调制高频谱效率的新方案；2）确立空间域和频域的结合、多域分层以及差分的机制，实现序列调制频谱效率的提升；3）在接收端，信号检测的计算复杂度将随发射天线和子载波数数、调制符号阶数呈指数增长。因此，本项目基于空间域、频域、层域与信号域分离的方式建立高效的序号调制检测算法，为实现可靠高效的绿色通信提供保障。