针对空间调制天线利用率低、广义空间调制传输速率低等问题,将广义空间调制和码索引调制相结合,提出广义空-码联合索引调制(generalised space code joint index modulation,GSCJIM)。信息比特在发射端经串并转换后分别映射为伪随机(pse...针对空间调制天线利用率低、广义空间调制传输速率低等问题,将广义空间调制和码索引调制相结合,提出广义空-码联合索引调制(generalised space code joint index modulation,GSCJIM)。信息比特在发射端经串并转换后分别映射为伪随机(pseudo noise,PN)码索引、天线索引以及调制符号,调制符号的实部和虚部分别选择激活的伪随机码进行扩频,并通过激活的天线组合将信号发射出去。广义空间调制和码索引调制的结合,提升系统传输速率的同时也提高了天线的利用率,并且抗干扰性能显著增强。分析与仿真结果表明,在传输速率相同时,GSCJIM比广义空间调制节省了索引资源,并且当误比特率为10^-3时具备5dB的性能优势。展开更多
为了进一步提高传统码索引调制(Code Index Modulation, CIM)的误码率性能和降低伪随机(Pseudo Noise, PN)码索引资源的耗费量,提出非正交分组-码索引调制(Nonorthogonal Grouping-Code Index Modulation, NG-CIM)方案。NG-CIM在发送端...为了进一步提高传统码索引调制(Code Index Modulation, CIM)的误码率性能和降低伪随机(Pseudo Noise, PN)码索引资源的耗费量,提出非正交分组-码索引调制(Nonorthogonal Grouping-Code Index Modulation, NG-CIM)方案。NG-CIM在发送端将每一个传输时隙并行分为调制块和映射块,调制块通过比特分组后映射成为多组调制符号,映射块为各组调制符号的正交分量和同相分量索引相同的PN码进行直接序列扩频传输。仿真结果表明,在加性高斯白噪声信道中,随着频谱效率的提升,NG-CIM的误码率性能较CIM有着约2~4dB的改善,同时PN码资源的耗费量也大大减少。展开更多
This paper proposes a high-throughput short reference differential chaos shift keying cooperative communication system with the aid of code index modulation,referred to as CIM-SR-DCSK-CC system.In the proposed CIM-SR-...This paper proposes a high-throughput short reference differential chaos shift keying cooperative communication system with the aid of code index modulation,referred to as CIM-SR-DCSK-CC system.In the proposed CIM-SR-DCSK-CC system,the source transmits information bits to both the relay and destination in the first time slot,while the relay not only forwards the source information bits but also sends new information bits to the destination in the second time slot.To be specific,the relay employs an N-order Walsh code to carry additional log_(2)N information bits,which are superimposed onto the SRDCSK signal carrying the decoded source information bits.Subsequently,the superimposed signal carrying both the source and relay information bits is transmitted to the destination.Moreover,the theoretical bit error rate(BER)expressions of the proposed CIMSR-DCSK-CC system are derived over additive white Gaussian noise(AWGN)and multipath Rayleigh fading channels.Compared with the conventional DCSKCC system and SR-DCSK-CC system,the proposed CIM-SR-DCSK-CC system can significantly improve the throughput without deteriorating any BER performance.As a consequence,the proposed system is very promising for the applications of the 6G-enabled lowpower and high-rate communication.展开更多
为提高空域索引调制技术的信息传输速率,提出分组空码索引调制(grouping space code index modulation,GSCIM)方案。结合空间调制(spatial modulation,SM)和码索引调制(code index modulation,CIM),利用分组思想增加调制信息比特、天线...为提高空域索引调制技术的信息传输速率,提出分组空码索引调制(grouping space code index modulation,GSCIM)方案。结合空间调制(spatial modulation,SM)和码索引调制(code index modulation,CIM),利用分组思想增加调制信息比特、天线索引信息比特和伪随机(pseudo noise,PN)码索引信息比特。分析和仿真结果表明,当信息传输速率相同时,与其它索引调制方案相比,GSCIM方案可以至少节省一半的索引资源,具有更好的误比特率性能,随着信息传输速率的提高,这些优势更明显。展开更多
针对码索引调制(Code Index Modulation, CIM)相对于直接序列扩频在提升频谱利用率时,造成误比特率性能明显下降的问题,该文提出非正交-码索引调制(Non-orthogonal-Code Index Modulation, N-CIM)。发射端信息比特分割为伪随机(Pseudo N...针对码索引调制(Code Index Modulation, CIM)相对于直接序列扩频在提升频谱利用率时,造成误比特率性能明显下降的问题,该文提出非正交-码索引调制(Non-orthogonal-Code Index Modulation, N-CIM)。发射端信息比特分割为伪随机(Pseudo Noise, PN)码映射块和调制信息块,并分别映射为PN码的索引和调制符号,调制符号的实部与虚部再选择相同的激活的PN码进行扩频。仿真与分析结果表明,在相同频谱效率时,N-CIM的误比特率性能比CIM在加性高斯白噪声信道中当误比特率为10–5时具备约2～3 dB的优势,在瑞利衰落信道中当误比特率为10–2时具备约2 dB的优势。展开更多
针对码索引调制(code index modulation,CIM)在通过增加映射比特数目的方式提升信息传输速率时,需要耗费大量的伪随机(pseudo noise,PN)码资源的问题,提出了广义码索引调制(generalized code index modulation,GCIM)。发射端的信息比特...针对码索引调制(code index modulation,CIM)在通过增加映射比特数目的方式提升信息传输速率时,需要耗费大量的伪随机(pseudo noise,PN)码资源的问题,提出了广义码索引调制(generalized code index modulation,GCIM)。发射端的信息比特分割为映射比特和调制比特,并分别映射为PN码组的索引和调制符号。调制符号的同相部分和正交部分再分别选择激活的PN码组进行扩频。通过增加每个传输时隙PN码的激活个数,可提高映射比特数目,提升系统的频谱效率和能量效率。仿真结果表明,在相同频谱效率时,该方案相对于CIM会造成高斯信道中约2 d B和瑞利衰落信道中约1 d B的误比特率性能的不足,但是GCIM耗费更少的PN码资源。展开更多
针对正交空间调制(QSM)提升传输速率时天线的使用数量增加,需要耗费大量资源且实现困难的问题,提出二维空码正交索引调制(SCOIM)。发射端信息比特分别映射为伪随机(PN)码的索引、天线的索引以及调制符号,调制符号的同相部分和正交部分...针对正交空间调制(QSM)提升传输速率时天线的使用数量增加,需要耗费大量资源且实现困难的问题,提出二维空码正交索引调制(SCOIM)。发射端信息比特分别映射为伪随机(PN)码的索引、天线的索引以及调制符号,调制符号的同相部分和正交部分再分别选择激活的PN码进行扩频,并各自通过激活的天线将信号发射出去。分析和仿真结果表明,相同传输速率时,SCOIM比正交空间调制节约至少一半的索引资源且随着传输速率的提升节约效果成倍增加,并且当误码率为10^(-4)时具备约5 d B的性能优势。展开更多
针对正交码移键控(code shift keying,CSK)误比特率(bit error rate,BER)性能下降和非正交码索引调制(non-orthogonal-code index modulation,N-CIM)未能充分利用扩频码自相关性的不足,提出一种非正交CSK和码索引调制(non-orthogonal-CS...针对正交码移键控(code shift keying,CSK)误比特率(bit error rate,BER)性能下降和非正交码索引调制(non-orthogonal-code index modulation,N-CIM)未能充分利用扩频码自相关性的不足,提出一种非正交CSK和码索引调制(non-orthogonal-CSK-code index modulation,N-CSK-CIM)算法。发送端信息比特分为调制比特和扩频码映射比特;调制比特用来进行符号调制,映射比特映射为扩频码的索引和码相位索引。首先根据调制比特进行符号调制,然后利用映射比特映射的扩频码索引选择同一原始扩频码,并根据码相位索引进行码移键控产生新的扩频码,调制后的符号实部与虚部分别用这一新的扩频码进行扩频。仿真结果表明,在加性高斯白噪声(additive white Gaussian noise,AWGN)信道和瑞利衰落信道中,相同信噪比时,N-CSK-CIM算法的BER性能优于N-CIM算法和正交CSK算法。展开更多
为了提高码索引调制(code index modulation,CIM)系统的传输效率,提出了一种具有更低复杂度的单输入单输出(single input single output,SISO)的广义正交码索引调制(generalized orthogonal code index modulation,GQCIM)系统。CIM系统...为了提高码索引调制(code index modulation,CIM)系统的传输效率,提出了一种具有更低复杂度的单输入单输出(single input single output,SISO)的广义正交码索引调制(generalized orthogonal code index modulation,GQCIM)系统。CIM系统使用扩频码和星座符号传输信息,但只能激活两个扩频码索引和一个调制符号。而GQCIM系统以一种新颖的方式克服了只激活一个调制符号的限制,同时充分利用了调制符号的正交性,增加扩频码索引以传输更多的额外信息位,提高了系统的传输效率。此外,分析了GQCIM系统的理论性能,推导了误码率性能的上界。通过蒙特卡罗仿真验证了GQCIM系统的性能,对比发现GQCIM系统的理论和仿真性能一致。而且在相同的传输效率下,结果显示GQCIM系统的性能优于同样具有正交性的调制系统,如广义码索引调制(generalized code index modulation,GCIM)系统、CIM系统、码索引调制−正交空间调制(code index modulation aided quadrature spatial modulation,CIM-QSM)系统、码索引调制−正交空间调制(code index modulation aided spatial modulation,CIM-SM)系统、脉冲索引调制(pulse index modulation,PIM)系统。展开更多
文摘针对空间调制天线利用率低、广义空间调制传输速率低等问题,将广义空间调制和码索引调制相结合,提出广义空-码联合索引调制(generalised space code joint index modulation,GSCJIM)。信息比特在发射端经串并转换后分别映射为伪随机(pseudo noise,PN)码索引、天线索引以及调制符号,调制符号的实部和虚部分别选择激活的伪随机码进行扩频,并通过激活的天线组合将信号发射出去。广义空间调制和码索引调制的结合,提升系统传输速率的同时也提高了天线的利用率,并且抗干扰性能显著增强。分析与仿真结果表明,在传输速率相同时,GSCJIM比广义空间调制节省了索引资源,并且当误比特率为10^-3时具备5dB的性能优势。
文摘为了进一步提高传统码索引调制(Code Index Modulation, CIM)的误码率性能和降低伪随机(Pseudo Noise, PN)码索引资源的耗费量,提出非正交分组-码索引调制(Nonorthogonal Grouping-Code Index Modulation, NG-CIM)方案。NG-CIM在发送端将每一个传输时隙并行分为调制块和映射块,调制块通过比特分组后映射成为多组调制符号,映射块为各组调制符号的正交分量和同相分量索引相同的PN码进行直接序列扩频传输。仿真结果表明,在加性高斯白噪声信道中,随着频谱效率的提升,NG-CIM的误码率性能较CIM有着约2~4dB的改善,同时PN码资源的耗费量也大大减少。
基金supported in part by the NSF of China under Grant 62322106,62071131 and 62171135the Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation under Grant 2022B1515020086+2 种基金the NSF of Guangdong Province under Grant 2019A1515011465the International Collaborative Research Program of Guangdong Science and Technology Department under Grant 2022A0505050070the Industrial R&D Project of Haoyang Electronic Co.,Ltd.under Grant 2022440002001494.
文摘This paper proposes a high-throughput short reference differential chaos shift keying cooperative communication system with the aid of code index modulation,referred to as CIM-SR-DCSK-CC system.In the proposed CIM-SR-DCSK-CC system,the source transmits information bits to both the relay and destination in the first time slot,while the relay not only forwards the source information bits but also sends new information bits to the destination in the second time slot.To be specific,the relay employs an N-order Walsh code to carry additional log_(2)N information bits,which are superimposed onto the SRDCSK signal carrying the decoded source information bits.Subsequently,the superimposed signal carrying both the source and relay information bits is transmitted to the destination.Moreover,the theoretical bit error rate(BER)expressions of the proposed CIMSR-DCSK-CC system are derived over additive white Gaussian noise(AWGN)and multipath Rayleigh fading channels.Compared with the conventional DCSKCC system and SR-DCSK-CC system,the proposed CIM-SR-DCSK-CC system can significantly improve the throughput without deteriorating any BER performance.As a consequence,the proposed system is very promising for the applications of the 6G-enabled lowpower and high-rate communication.
文摘为提高空域索引调制技术的信息传输速率,提出分组空码索引调制(grouping space code index modulation,GSCIM)方案。结合空间调制(spatial modulation,SM)和码索引调制(code index modulation,CIM),利用分组思想增加调制信息比特、天线索引信息比特和伪随机(pseudo noise,PN)码索引信息比特。分析和仿真结果表明,当信息传输速率相同时,与其它索引调制方案相比,GSCIM方案可以至少节省一半的索引资源,具有更好的误比特率性能,随着信息传输速率的提高,这些优势更明显。
文摘针对码索引调制(code index modulation,CIM)在通过增加映射比特数目的方式提升信息传输速率时,需要耗费大量的伪随机(pseudo noise,PN)码资源的问题,提出了广义码索引调制(generalized code index modulation,GCIM)。发射端的信息比特分割为映射比特和调制比特,并分别映射为PN码组的索引和调制符号。调制符号的同相部分和正交部分再分别选择激活的PN码组进行扩频。通过增加每个传输时隙PN码的激活个数,可提高映射比特数目,提升系统的频谱效率和能量效率。仿真结果表明,在相同频谱效率时,该方案相对于CIM会造成高斯信道中约2 d B和瑞利衰落信道中约1 d B的误比特率性能的不足,但是GCIM耗费更少的PN码资源。
文摘针对正交空间调制(QSM)提升传输速率时天线的使用数量增加,需要耗费大量资源且实现困难的问题,提出二维空码正交索引调制(SCOIM)。发射端信息比特分别映射为伪随机(PN)码的索引、天线的索引以及调制符号,调制符号的同相部分和正交部分再分别选择激活的PN码进行扩频,并各自通过激活的天线将信号发射出去。分析和仿真结果表明,相同传输速率时,SCOIM比正交空间调制节约至少一半的索引资源且随着传输速率的提升节约效果成倍增加,并且当误码率为10^(-4)时具备约5 d B的性能优势。
文摘针对正交码移键控(code shift keying,CSK)误比特率(bit error rate,BER)性能下降和非正交码索引调制(non-orthogonal-code index modulation,N-CIM)未能充分利用扩频码自相关性的不足,提出一种非正交CSK和码索引调制(non-orthogonal-CSK-code index modulation,N-CSK-CIM)算法。发送端信息比特分为调制比特和扩频码映射比特;调制比特用来进行符号调制,映射比特映射为扩频码的索引和码相位索引。首先根据调制比特进行符号调制,然后利用映射比特映射的扩频码索引选择同一原始扩频码,并根据码相位索引进行码移键控产生新的扩频码,调制后的符号实部与虚部分别用这一新的扩频码进行扩频。仿真结果表明,在加性高斯白噪声(additive white Gaussian noise,AWGN)信道和瑞利衰落信道中,相同信噪比时,N-CSK-CIM算法的BER性能优于N-CIM算法和正交CSK算法。
文摘为了提高码索引调制(code index modulation,CIM)系统的传输效率,提出了一种具有更低复杂度的单输入单输出(single input single output,SISO)的广义正交码索引调制(generalized orthogonal code index modulation,GQCIM)系统。CIM系统使用扩频码和星座符号传输信息,但只能激活两个扩频码索引和一个调制符号。而GQCIM系统以一种新颖的方式克服了只激活一个调制符号的限制,同时充分利用了调制符号的正交性,增加扩频码索引以传输更多的额外信息位,提高了系统的传输效率。此外,分析了GQCIM系统的理论性能,推导了误码率性能的上界。通过蒙特卡罗仿真验证了GQCIM系统的性能,对比发现GQCIM系统的理论和仿真性能一致。而且在相同的传输效率下,结果显示GQCIM系统的性能优于同样具有正交性的调制系统,如广义码索引调制(generalized code index modulation,GCIM)系统、CIM系统、码索引调制−正交空间调制(code index modulation aided quadrature spatial modulation,CIM-QSM)系统、码索引调制−正交空间调制(code index modulation aided spatial modulation,CIM-SM)系统、脉冲索引调制(pulse index modulation,PIM)系统。
