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本文针对索引调制（Index Modulation,IM）无线携能（Simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT）系统中存在的频谱效率低以及空间相关性对其误码率影响问题，以增大系统传输效率、降低误码率和降低能耗为优化目标，在协作中继系统下进行性能分析及方案设计，研究内容具体可分为以下两个方面：
首先为了提高空间调制(Spatial Modulation,SM)-SWIPT协作系统的传输效率，提出了基于广义空间媒介调制(Generalized Spatial Modulation-Media based Modulation,GSM-MBM)-SWIPT协作系统。推导出系统平均成对错误概率、传输效率和能耗增益，并用蒙特卡罗仿真验证。仿真结果显示在相同传输效率下，当误码率在10-4时，提出的GSM-MBM-SWIPT系统与单输入多输出媒介索引调制(Single Input Multiple Output-Media based Modulation,SIMO-MBM)-SWIPT系统相比，信噪比增益约为4~5dB；与基于媒介空间调制(Spatial Modulation-Media based Modulation,SM-MBM)-SWIPT系统相比，信噪比增益约为1dB；与SM-SWIPT系统相比，尽管误码率性能上略差1~2dB，但GSM-MBM-SWIPT系统所需发射天线数更少，实现复杂性和成本大大降低。在能耗增益上，GSM-MBM-SWIPT系统获得1.7dB的能耗增益。
其次为了克服SM-SWIPT系统中空间相关性的影响，提出基于相位旋转预编码空间调制(Precoding Spatial Modulation,PSM)-SWIPT协作系统。推导了平均误比特率(Average Bit-Error Probability,ABEP)上限，与蒙特卡罗模拟结果紧密匹配。结果表明，在相同的频谱效率下，当误码率在10-4时，提出的PSM-SWIPT系统比SM-SWIPT系统获得5dB的信噪比增益，且与空间移位键控(Space Shift Keying,SSK)-SWIPT系统和多输入多输出(Multiple-Input-Multiple-Output,MIMO)-SWIPT系统相比提出的系统具有更好的ABEP性能。
综上所述，本文提出的索引调制无线携能系统性能的研究，不仅提高了频谱效率，还提高了能量效率，为6G通信系统的实际应用奠定了理论基础。
首先为了提高空间调制(Spatial Modulation,SM)-SWIPT协作系统的传输效率，提出了基于广义空间媒介调制(Generalized Spatial Modulation-Media based Modulation,GSM-MBM)-SWIPT协作系统。推导出系统平均成对错误概率、传输效率和能耗增益，并用蒙特卡罗仿真验证。仿真结果显示在相同传输效率下，当误码率在10-4时，提出的GSM-MBM-SWIPT系统与单输入多输出媒介索引调制(Single Input Multiple Output-Media based Modulation,SIMO-MBM)-SWIPT系统相比，信噪比增益约为4~5dB；与基于媒介空间调制(Spatial Modulation-Media based Modulation,SM-MBM)-SWIPT系统相比，信噪比增益约为1dB；与SM-SWIPT系统相比，尽管误码率性能上略差1~2dB，但GSM-MBM-SWIPT系统所需发射天线数更少，实现复杂性和成本大大降低。在能耗增益上，GSM-MBM-SWIPT系统获得1.7dB的能耗增益。
其次为了克服SM-SWIPT系统中空间相关性的影响，提出基于相位旋转预编码空间调制(Precoding Spatial Modulation,PSM)-SWIPT协作系统。推导了平均误比特率(Average Bit-Error Probability,ABEP)上限，与蒙特卡罗模拟结果紧密匹配。结果表明，在相同的频谱效率下，当误码率在10-4时，提出的PSM-SWIPT系统比SM-SWIPT系统获得5dB的信噪比增益，且与空间移位键控(Space Shift Keying,SSK)-SWIPT系统和多输入多输出(Multiple-Input-Multiple-Output,MIMO)-SWIPT系统相比提出的系统具有更好的ABEP性能。
综上所述，本文提出的索引调制无线携能系统性能的研究，不仅提高了频谱效率，还提高了能量效率，为6G通信系统的实际应用奠定了理论基础。