【摘 要】
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提高系统的频谱效率,增加资源的利用率以及降低信号检测系统的复杂度是无线通信研究领域的关键问题。正交频分复用索引调制（Orthogonal Frequency Division Multiplexing with Index Modulation,OFDM-IM）是索引调制在频域内应用的一项提高无线通信系统能源效率的极具潜力的技术,但由于OFDM-IM不激活的子载波无法调制信息且激活的子载波仅采用相
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提高系统的频谱效率,增加资源的利用率以及降低信号检测系统的复杂度是无线通信研究领域的关键问题。正交频分复用索引调制（Orthogonal Frequency Division Multiplexing with Index Modulation,OFDM-IM）是索引调制在频域内应用的一项提高无线通信系统能源效率的极具潜力的技术,但由于OFDM-IM不激活的子载波无法调制信息且激活的子载波仅采用相同的调制模式所以OFDM-IM的频谱效率不高。为提高OFDM-IM频谱效率,一种多种模式辅助OFDM-IM（Multiple-Mode Orthogonal Frequency Division Multiplexing with Index Modulation,MM-OFDM-IM）系统的调制方案被提出。MM-OFDM-IM激活所有的子载波并且通过不同子载波上可区分的星座点模式产生的索引传输信息,MM-OFDM-IM技术通过星座点激活模式替代子载波激活模式因而获得了频谱效率的提升,但其激活模式的数量需要以组合形式增加所以其频谱效率仍有提升的空间。为继续提升MM-OFDM-IM技术的频谱效率,本文对MM-OFDM-IM多天线扩展系统进行研究并对MM-OFDM-IM技术的索引域进行扩展,基于MM-OFDM-IM的扩展系统本文主要完成了以下工作:1、首先在MM-OFDM-IM多天线扩展系统中,给出了索引比特映射规则,其次对给定星座模式阶数和载波数量的场景,给出了模式选择基本准则与应用策略选择,最后为了降低系统的复杂度,本文在给出最大似然检测算法和最小均方误差检测算法的基础上,提出了一种复杂度更低最小均方误差Vitebri算法并进行了仿真验证与分析。2、首先将MM-OFDM-IM技术进行索引域扩展提出了一种复合多模索引调制（Composite Multiple-Mode Orthogonal Frequency Division Multiplexing with Index Modulation,C-MM-OFDM-IM）方案,在C-MM-OFDM-IM方案中,信息不仅由星座点激活模式传输,而且还由子载波的激活模式以及能量分配模式传输。其次为了充分利用星座点模式,本文通过重新建立映射规则对C-MM-OFDM-IM方案进行优化并提出了C-MM-OFDM-IM-II方案,最后对所提出的两种方案,基于最大似然检测算法从误码率和可达速率两个角度对系统性能进行了理论与仿真分析。3、为提高C-MM-OFDM-IM（-II）方案的频谱效率,本文提出C-MM-OFDM-IM（-II）的两种扩展方案。第一种方案将C-MM-OFDM-IM（-II）方案进行了广义扩展,考虑充分利用子载波的激活模式、能量分配模式以及星座点激活模式的所有组合形式,提出了GC-MM-OFDM-IM（-II）方案。第二种方案将C-MM-OFDM-IM（-II）方案进行了维度扩展,考虑利用同相和正交两个维度传输信息提出了C-MM-OFDM-IQ-IM（-II）方案。为了降低系统的检测复杂度,对所提出的C-MM-OFDM-IM（-II）方案及其两种扩展方案给出了一种相对于最大似然检测而言更低复杂度的对数似然比检测方案并进行了仿真分析。
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