广义空间与频率索引调制

与仅通过定义在复平面上的调制字母表中的符号来传递信息位的传统调制（例如正交振幅调制（QAM）、相移键控（PSK））不同，在索引调制（IM）中，附加信息位通过参与传输的某些发射实体的索引来传递。多天线系统中的发射天线与多载波系统中的子载波是此类可通过索引传递附加信息位的发射实体的例子。在本文中，我们引入{\em 广义空间与频率索引调制}，其中活跃发射天线与子载波的索引传递信息位。我们首先引入空间域中的索引调制，称为广义空间索引调制（GSIM）。对于仅在空间域中对比特进行索引的GSIM，我们推导了可达速率的表达式以及易于计算的该速率上下界。我们表明GSIM中的可达速率可能高于空间复用，并解析地建立了发生这种情况的条件。值得注意的是，与空间复用相比，GSIM使用更少的发射射频（RF）链实现此更高速率。我们还提出了一种基于吉布斯采样（Gibbs sampling）的GSIM检测算法，并表明GSIM能获得比空间复用更好的误码率（BER）性能。对于通过活跃天线与子载波两者中的索引来编码比特的广义空间-频率索引调制（GSFIM），我们推导了可达速率表达式。数值结果表明GSFIM可比传统MIMO-OFDM实现更高速率。此外，BER结果表明GSFIM优于MIMO-OFDM的潜力。