CN103647741A - 基于sim-ofdm的叠加编码调制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于通信抗干扰技术领域，涉及叠加编码调制技术(Superposition Coded Modulation，SCM)通信系统，子载波索引调制(Subcarrier Index Modulation,SIM)及其相关时域检测技术。本发明借鉴SIM-OFDM的思想，和空间调制SM的思想，将一串比特数据一部分用于传输，一部分用作索引比特，索引比特决定发送的数据如何选择加权值，发送数据分别乘以所选的加权值以后过信道加噪声，在接收端才用最大似然的方法，求出每个加权值的后验概率，即可得到索引比特和所选择的加权值。本发明的SCM叠加层数变少，复杂度降低，在一定程度上保持甚至提高误码率性能。

Description

基于SIM-OFDM的叠加编码调制方法

技术领域

本发明属于通信抗干扰技术领域，涉及叠加编码调制技术(Superposition CodedModulation，SCM)通信系统，子载波索引调制(Subcarrier Index Modulation,SIM)及其相关时域检测技术。

背景技术

在噪声信道中，编码调制可以高效的可靠传输，如早期的格状编码调制（TCM）和多级编码调制，在与二进制编码多进制信号相结合的时候可以得到较好的性能增益。而比特交织编码调制（BICM）更是能用相对简单的方法获得更好的性能。而叠加编码调制技术（SCM）可以被看成BICM的一种特殊情况。BICM系统的检测复杂度随传输比特数随指数倍增加，而SCM的复杂度是随着层数的增加而现行增加，且多层的SCM的性能明显优与BICM。

近来，基于子载波索引调制(Subcarrier Index Modulation,SIM)的正交频分复用技术（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）系统被提出作为新的多载波通信方式。SIM方法通过索引比特来选择不同载波传输数据，使得SIM-OFDM比传统OFDM具有更好的性能。但是原始SIM方案可能造成错误比特传播而引发错误集中出现，且在接收端检测时很难确定一个合适的门限进行解调。针对上述问题，目前已经有研究对SIM-OFDM方法做出改进，并提出了一种简单的检测方法。

在SCM当中，叠加的层数越多，每一层分配的功率越低、层与层之间的干扰也越严重，接收端也越不容易区分出各层信号，如果区分不开各层信息，就不能分集合并，因此性能随着叠加层数的增加而提升的越来越不明显。

本发明借鉴SIM-OFDM的思想和空间调制（spatial modulation，SM）的思想，提供一种基于SIM-OFDM的叠加编码调制方法，使得SCM的发送端可以按照一定的规则，在每个时隙可以选取一部分的层数来发送数据，使得接收端更容易区分出各层的信号，解决当前SCM中性能随着叠加层数的增加而提升的越来越不明显的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于SIM-OFDM的叠加编码调制方法，使SCM的叠加层数变少，复杂度降低，提高误码率。

本发明的目的通过如下步骤实现：

S1、将数字化信源产生2·M·L位信息比特经过串并转换器ST₁后分成两部分，前M·L位信息比特作为SIM调制的索引数据位，记作BT₁，后M·L位信息记作BT₂，其中，L为SCM调制的层数，M为SCM每层上的比特数；

S2、对S1所述BT₁进行索引比特编码，将编码后的索引数据进行交织，交织得到的索引比特送入SIM调制器，同时，将S1所述BT₂送入串并转换器ST₂后进行SCM调制，将SCM调制后的数据送入SIM调制器等待发送，其中，所述索引比特编码码率与SCM每一层的码率一致；

S3、将S2所述交织得到的索引比特和S2所述经过SCM调制后等待发送的数据进行SIM调制；

S4、将经过S3所述SIM调制的数据向接收端传送，输出过程如下：

S41、对经过S3所述SIM调制的数据进行加权，加权系数为A_L＝{α₁,α₂,…,α_L}，其中，每个索引比特对应的两个加权系数，即，索引比特为-1，则将所需传送的数据乘以索引位置为奇数的加权系数，索引比特为1，则将所需传送的数据乘以索引位置为偶数的加权系数；

S42、将加权后的数据一层一层地像接收端传送，即，当SIM第一层数据发送完后选择发送SIM第二层数据，直到发送完全部L层数据；

S5、将S4所述输出数据进行IFFT变换到时域，然后加循环前缀（CP），过信道加噪声，做FFT变换到频域，去CP，得到r_j，其中，

为第j时刻发送的第l个比特，

为每个比特对应乘以的加权系数， $w_j^{\left(1\right)}\∈\{{\mathrm{\α}}_1,{\mathrm{\α}}_2\},$ $w_j^{\left(2\right)}\∈\{{\mathrm{\α}}_3,{\mathrm{\α}}_4\},...,$ $w_j^{\left(l\right)}\∈\{{\mathrm{\α}}_{L-1},{\mathrm{\α}}_L\},$ 所述噪声为高斯噪声；

S6、对S5所述r_j进行ML检测，ML检测过程如下：利用最大似然原则，假设第j时刻的索引比特为

通过

$\mathrm{Pr}(u_j^{\left(i\right)}=-1)=\mathrm{Pr}(w_j^{\left(i\right)}={\mathrm{\α}}_{2i-1})=\mathrm{\Σexp}\left(\frac{{\left|\right|r_j-h_j\underset{k=1}{\overset{l}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j^{\left(k\right)}{x}_j^{\left(k\right)}-h_j{\mathrm{\α}}_{2i-1}{x}_j^{\left(i\right)}\left|\right|}^2}{-{\mathrm{\δ}}^2}\right),$

$\mathrm{Pr}(u_j^{\left(i\right)}=1)=\mathrm{Pr}(w_j^{\left(i\right)}={\mathrm{\α}}_{2i})=\mathrm{\Σexp}\left(\frac{{\left|\right|r_j-h_j\underset{k=1}{\overset{l}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j^{\left(k\right)}{x}_j^{\left(k\right)}-h_j{\mathrm{\α}}_{2i}{x}_j^{\left(i\right)}\left|\right|}^2}{-{\mathrm{\δ}}^2}\right),$

$L\left(u_j^{\left(i\right)}\right)=\log \left(\frac{\mathrm{Pr}(u_j^{\left(i\right)}=1)}{\mathrm{Pr}(u_j^{\left(i\right)}=-1)}\right)=\log \left(\frac{\mathrm{Pr}(w_j^{\left(i\right)}={\mathrm{\α}}_{2i})}{\mathrm{Pr}(w_j^{\left(i\right)}={\mathrm{\α}}_{2i-1})}\right)=\log \left(w_j^{\left(i\right)}\right),$

遍历

以及

k∈{1,2,…,L/2},求和，算出索引比特的概率信息，得到索引比特的似然比信息和加权值的似然比信息

根据加权值的似然比信息即可以得到加权值W＝{w⁽¹⁾,w⁽²⁾,…,w^(l)}，其中，

表示某层传送L/2比特的第k个比特；

S7、将经过S6得到的索引比特的似然比信息

和S5所述的r_j送入译码器译码，译码完成后，即得到检测完成的索引比特数据，所述译码方式对应于发送端的编码器，同时，将S6所述解交织后得到的比特的外信息

经过交织，得到 $\mathrm{Ext}\left(x_i^{\left(k\right)}\right),$ $E\left(x_i^{\left(k\right)}\right)=\tanh \left(\frac{\mathrm{Ext}\left(x_i^{\left(k\right)}\right)}{2}\right),$ $\mathrm{Var}\left(x_i^{\left(k\right)}\right)=1-E\left(x_i^{\left(k\right)}\right),$ 其中，

表示第k层的第i个比特，完成L层所有数据的均值和方差的更新；

S8、对S7所述更新后的数据进行Z次叠代，求得表示第k层第m个比特的估计；

S9、将

和S6所述译码后的索引比特送入串并转换器，即可得到最终的输出比特。

进一步地，S2所述索引比特编码，编码方式为：重复码，卷积码，turbo码三种中的任意一种。

进一步地，S8所述叠代次数5≤Z,Z为自然数。

本发明的有益效果是：发明提供了一种基于SIM-OFDM的SCM技术，该技术以SCM技术为基础，结合SIM的方法，一部分数据进行SIM调制做索引，一部分用做SCM传输，只要在索引的检测方面采用合适的方法，较高的性能，那么整个方法的性能跟之前的SCM相比，不但SCM的叠加层数变少，复杂度降低，在一定程度上保持甚至提高误码率性能。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

S1、将数字化信源产生2·M·L位信息比特经过串并转换器ST₁后分成两部分，前M·L位信息比特作为SIM调制的索引数据位，记作BT₁，后M·L位信息记作BT₂，其中，L为SCM调制的层数，M为SCM每层上的比特数；

S2、对S1所述BT₁进行索引比特编码，将编码后的索引数据进行交织，交织得到的索引比特送入SIM调制器，同时，将S1所述BT₂经过一个串并转换器后，将数据分在L层上才传输，每一层的数据有M比特，分别经过长度为S的扩频序列扩频，交织，BPSK调制，得到的数据送入SIM调制器，等待发送，其中，所述索引比特编码码率与SCM每一层的码率一致，用做索引比特调制的BT₁经过一个编码器，编码方式可以任意选择，编码码率与SCM每一层的码率一致即可（若SCM每一层的扩频长度为S，则索引比特编码码率为R＝1/S），然后将编码后的索引数据进行交织后，得到将数据送入SIM调制器；

S3、将S2所述交织得到的索引比特和S2所述经过SCM调制后等待发送的数据进行SIM调制；

S4、将经过S3所述SIM调制的数据向接收端传送，输出过程如下：

S41、对经过S3所述SIM调制的数据进行加权，加权系数与SCM的层数一样，有L个，为A_L＝{α₁,α₂,…,α_L}，每个索引比特对应SCM的两个加权系数，比如第一个索引比特为-1，则选择α₁，为1选择α₂；第二个索引比特为-1则选择α₃，为1则选择α₄，以此类推：索引比特为-1，则将所需传送的数据乘以索引位置为奇数的加权系数，索引比特为1，则将所需传送的数据乘以索引位置为偶数的加权系数。将选出来的索引比特位数依次和发送的数据相乘。由于加权系数的选择是2选1，因此每个时隙的发送的比特位数为L/2，为了避免在检测的时候发生比特错位，在发送端传送数据的时候，选择一层一层地传送，当第一层的数据发送完以后才选择发送第二层的数据。比如，当层数为4，加权系数为A＝{α₁,α₂,…,α₄}，如果索引比特为{1,-1}，就将第一层的第一位比特乘以α₂，第一层的第二位比特α₃，然后叠加起来，就为该时隙传送的数据。在下个时隙，也根据索引比特信息传送第一层的第三个比特和四个比特，以此类推，直到第一层传送完，才开始传第二层；

S42、将加权后的数据一层一层地像接收端传送，即，当SIM第一层数据发送完后选择发送SIM第二层数据，直到发送完全部L层数据；

S5、将S4所述输出数据进行IFFT变换到时域，然后加循环前缀（CP），过信道加噪声，做FFT变换到频域，去CP，得到r_j，其中，

为第j时刻发送的第l个比特，h_j是第j时刻的信道参数，n_j为0均值，方差为δ²＝N₀/2的高斯噪声，为每个比特对应乘以的加权系数， $w_j^{\left(1\right)}\∈\{{\mathrm{\α}}_1,{\mathrm{\α}}_2\},$ $w_j^{\left(2\right)}\∈\{{\mathrm{\α}}_3,{\mathrm{\α}}_4\},...,$ $w_j^{\left(l\right)}\∈\{{\mathrm{\α}}_{L-1},{\mathrm{\α}}_L\},$ 所述噪声为高斯噪声；

S6、对S5所述r_j进行ML检测，ML检测过程如下：利用最大似然原则，假设第j时刻的索引比特为

通过

$\mathrm{Pr}(u_j^{\left(i\right)}=-1)=\mathrm{Pr}(w_j^{\left(i\right)}={\mathrm{\α}}_{2i-1})=\mathrm{\Σexp}\left(\frac{{\left|\right|r_j-h_j\underset{k=1}{\overset{l}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j^{\left(k\right)}{x}_j^{\left(k\right)}-h_j{\mathrm{\α}}_{2i-1}{x}_j^{\left(i\right)}\left|\right|}^2}{-{\mathrm{\δ}}^2}\right),$

$\mathrm{Pr}(u_j^{\left(i\right)}=1)=\mathrm{Pr}(w_j^{\left(i\right)}={\mathrm{\α}}_{2i})=\mathrm{\Σexp}\left(\frac{{\left|\right|r_j-h_j\underset{k=1}{\overset{l}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j^{\left(k\right)}{x}_j^{\left(k\right)}-h_j{\mathrm{\α}}_{2i}{x}_j^{\left(i\right)}\left|\right|}^2}{-{\mathrm{\δ}}^2}\right),$

$L\left(u_j^{\left(i\right)}\right)=\log \left(\frac{\mathrm{Pr}(u_j^{\left(i\right)}=1)}{\mathrm{Pr}(u_j^{\left(i\right)}=-1)}\right)=\log \left(\frac{\mathrm{Pr}(w_j^{\left(i\right)}={\mathrm{\α}}_{2i})}{\mathrm{Pr}(w_j^{\left(i\right)}={\mathrm{\α}}_{2i-1})}\right)=\log \left(w_j^{\left(i\right)}\right),$

遍历

以及

k∈{1,2,…,L/2},求和，算出索引比特的概率信息，得到索引比特的似然比信息

和加权值的似然比信息

根据加权值的似然比信息即可以得到加权值W＝{w⁽¹⁾,w⁽²⁾,…,w^(l)}，其中，

表示某层传送L/2比特的第k个比特；

S7、将经过S6得到的索引比特的似然比信息

和S5所述的r_j送入译码器译码，译码完成后，即得到检测完成的索引比特数据，所述译码方式对应于发送端的编码器，同时，将S6所述解交织后得到的比特的外信息经过交织，得到 $\mathrm{Ext}\left(x_i^{\left(k\right)}\right),$ $E\left(x_i^{\left(k\right)}\right)=\tanh \left(\frac{\mathrm{Ext}\left(x_i^{\left(k\right)}\right)}{2}\right),$ $\mathrm{Var}\left(x_i^{\left(k\right)}\right)=1-E\left(x_i^{\left(k\right)}\right),$ 其中，

表示第k层的第i个比特，完成L层所有数据的均值和方差的更新，同时，针对

可以得到以下结果：

$r_j=h_j{w}^{\left(l\right)}{x}_j^{\left(l\right)}+{\mathrm{\ζ}}_j^{\left(l\right)},$

表示针对

的干扰。

${\mathrm{\ζ}}_j^{\left(l\right)}=r_j-h_j{w}^{\left(l\right)}{x}_j^{\left(l\right)}.$

$E\left(r_j\right)=h_j\underset{l=1}{\overset{L/2}{\mathrm{\Σ}}}{w}^{\left(l\right)}E\left(x_j^{\left(l\right)}\right)$

$\mathrm{Var}\left(r_j\right)=h_j\underset{l=1}{\overset{L/2}{\mathrm{\Σ}}}{w}^{\left(l\right)}\mathrm{Var}\left(x_j^{\left(l\right)}\right)+{\mathrm{\δ}}^2;$

S8、对S7所述更新后的数据进行Z次叠代，求得表示第k层第m个比特的估计，在第一次叠代的时候，可以进行初始化：

因此可以求得接收信号r_j的均值和方差，以此求得

的均值和方差：

$E\left({\mathrm{\ζ}}_j^{\left(l\right)}\right)=E\left(r_j\right)-h_j{w}^{\left(l\right)}E\left(x_j^{\left(l\right)}\right)$

$\mathrm{Var}\left({\mathrm{\ζ}}_j^{\left(l\right)}\right)=\mathrm{Var}\left(r_j\right)-\left(h_j{w}^{\left(l\right)}{x}_j^{\left(l\right)}\right)$

通过以上的推导，就可以求得第j时刻传送的第l个比特的对数似然比为：

$L\left(x_j^{\left(l\right)}\right)=\log \left(\frac{\mathrm{Pr}(x_j^{\left(l\right)}=+1|r_j)}{\mathrm{Pr}(x_j^{\left(l\right)}=-1|r_j)}\right)=\frac{{2h}_j(r_j-E\left({\mathrm{\ζ}}_j^{\left(k\right)}\right)}{\mathrm{Var}\left({\mathrm{\ζ}}_j^{\left(k\right)}\right)}$

以此方法可以算出第j时刻根据发送的比特的对数似然比，进一步求得所有L层用户的传送数据对应的似然比信息，一共有M·S·L个。比如求得的前M·S个似然比信息就是第一层的似然比信息，第M·S+1到2·M·S个为第二层，依次类推；

S9、将和S6所述译码后的索引比特送入串并转换器，即可得到最终的输出比特。

下面结合具体实施方式来说明本发明：

设SCM的层数为4，因此加权系数为4个，为A＝{α₁,α₂,α₃,α₄,}，扩频长度为4。

步骤1：设发送的序列为：{1,1,0,1,0,0,1,1}。前面的比特1101则用来作为索引比特，索引比特经过编码交织，假设编码交织后的索引比特为{1,1,-1,1,-1,-1,1,1,1,1,-1,1,-1,-1,1,1}，在第一个时刻，取前面两个比特{1,1}来做索引。

步骤2：后面的0011，经过串并转换，映射到SCM的4层中去，第一层为0，第二层为0，第三层为1，第四层为1。通过BPSK调制以后，假设四层的扩频序列都一为{-1,1,-1,1}，则第一层的数据则变为{1,-1,1,-1}，第二层也为{1,-1,1,-1}，第三四层都为{-1,1,-1,1}。扩频完成以后每一层都进行交织，每一层的交织方式也不一样，假设第一层交织后的数据位{1,1,-1,-1}。在第一个时刻，发送比特序列为第一层的前两个比特{1,1}。

步骤3：根据前索引比特{1,1}，按照对应的二选一的方式，则选择{α₂，α₄}作为加权系数，则发送的数据实际为1·α₂+1·α₄，然后过信道加噪声后的数据为：r₁＝h₁(α₂+α₄)+n₁。

步骤4：对加权系数的检测，才用最大似然的方法，求得第一个索引比特等于-1的概率，也就是第一个加权系数

的概率：

$\mathrm{Pr}(u_1^{\left(1\right)}=-1)=\mathrm{Pr}(w_1^{\left(1\right)}={\mathrm{\α}}_1)=\mathrm{\Σexp}\left(\frac{{\left|\right|r_1-h_1{w}_1^{\left(2\right)}{x}_1^{\left(1\right)}-h_1{\mathrm{\α}}_1{x}_1^{\left(2\right)}\left|\right|}^2}{-{\mathrm{\δ}}^2}\right),$

其中

需要遍历{1,1}{-1,-1}{1,-1}{-1,1}所有的可能，

遍历{α₃}{α₄}即可。按照同样的方法，可以算出

的概率为

$\mathrm{Pr}(u_1^{\left(1\right)}=1)=\mathrm{Pr}(w_1^{\left(1\right)}={\mathrm{\α}}_2)=\mathrm{\Σexp}\left(\frac{{\left|\right|r_1-h_1{w}_1^{\left(2\right)}{x}_1^{\left(1\right)}-h_1{\mathrm{\α}}_2{x}_1^{\left(2\right)}\left|\right|}^2}{-{\mathrm{\δ}}^2}\right)$

即可求出

和同理，可以求得

和

步骤5：再将

和带入SCM的比特检测当中。接收到的得到的信号为：

$r_1=h_1\underset{l=1}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}{w}^{\left(l\right)}{x}_1^{\left(l\right)}+n_1$

$r_1=h{w}^{\left(1\right)}{x}_1^{\left(1\right)}+{\mathrm{\ζ}}_1^{\left(1\right)},$

表示针对

的干扰。

${\mathrm{\ζ}}_1^{\left(1\right)}=r_1-h{w}_1^{\left(1\right)}{x}_1^{\left(1\right)}.$

$E\left(r_1\right)=h\underset{l=1}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}{w}_1^{\left(l\right)}E\left(x_1^{\left(l\right)}\right)$

$\mathrm{Var}\left(r_1\right)=h\underset{l=1}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}{w}_1^{\left(l\right)}\mathrm{Var}\left(x_1^{\left(l\right)}\right)+{\mathrm{\δ}}^2$

在第一次叠代的时候，可以进行初始化：

因此可以求得接收信号r₁的均值和方差，以此求

的均值和方差：

$E\left({\mathrm{\ζ}}_1^{\left(1\right)}\right)=E\left(r_1\right)-h{w}_1^{\left(1\right)}E\left(x_1^{\left(1\right)}\right)$

$\mathrm{Var}\left({\mathrm{\ζ}}_1^{\left(1\right)}\right)=\mathrm{Var}\left(r_1\right)-\left(h{w}_1^{\left(1\right)}{x}_1^{\left(1\right)}\right)$

通过以上的推导，就可以求得第1时刻传送的第1个比特的对数似然比为：

$L\left(x_1^{\left(1\right)}\right)=\log \left(\frac{\mathrm{Pr}(x_1^{\left(1\right)}=+1|r_1)}{\mathrm{Pr}(x_1^{\left(1\right)}=-1|r_1)}\right)=\frac{{2h}_1(r_1-E\left({\mathrm{\ζ}}_1^{\left(1\right)}\right)}{\mathrm{Var}\left({\mathrm{\ζ}}_1^{\left(1\right)}\right)}$

以此方法可以算出的对数似然比，同理可求得以及后续译码的所有比特的对数似然比，然后将对数似然比放入相对应的层中，进一步求得所有L层用户的传送数据对应的似然比信息。

步骤6：然后将似然比信息进行解交织，解扩频：

$L\left(d_1^{\left(k\right)}\right)=\underset{i=1}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}{s}_i^{\left(k\right)}L\left(c_i^{\left(k\right)}\right)$

其中4为发射机中的扩频长度，

为第k层对应的第i个的扩频比特。

得到解交织后的比特的外信息：

$\mathrm{Ext}\left(c_i^{\left(k\right)}\right)=s_i^{\left(k\right)}L\left(d_1^{\left(k\right)}\right)-L\left(c_i^{\left(k\right)}\right)$

表示第k层第i个比特。

步骤7：将得到的外信息经过交织，即可得到再次送入ESE模块，对的均值和方差进行更新：

$E\left(x_i^{\left(k\right)}\right)=\tanh \left(\frac{\mathrm{Ext}\left(x_i^{\left(k\right)}\right)}{2}\right)$

$\mathrm{Var}\left(x_i^{\left(k\right)}\right)=1-E\left(x_i^{\left(k\right)}\right)$

以此方法完成L层所有数据的均值和方差的更新。再将更新后的数据反馈个ESE模块，重复进行步骤5和6

步骤8：将和

以后后面所有求得的索引比特的对数似然比，经过索引比特的解交织器以后，送入译码器译码，即可以得到所有索引比特的值。

步骤9：将索引比特和SCM译码所得比特进行串并转换，就得到了原始的数据。

Claims (3)

1.基于SIM-OFDM的叠加编码调制方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将数字化信源产生2·M·L位信息比特经过串并转换器ST₁后分成两部分，前M·L位信息比特作为SIM调制的索引数据位，记作BT₁，后M·L位信息记作BT₂，其中，L为SCM调制的层数，M为SCM每层上的比特数；

S2、对S1所述BT₁进行索引比特编码，将编码后的索引数据进行交织，交织得到的索引比特送入SIM调制器，同时，将S1所述BT₂送入串并转换器ST₂后进行SCM调制，将SCM调制后的数据送入SIM调制器等待发送，其中，所述索引比特编码码率与SCM每一层的码率一致；

S3、将S2所述交织得到的索引比特和S2所述经过SCM调制后等待发送的数据进行SIM调制；

S4、将经过S3所述SIM调制的数据向接收端传送，输出过程如下：

S41、对经过S3所述SIM调制的数据进行加权，加权系数为A_L＝{α₁,α₂,…,α_L}，其中，每个索引比特对应的两个加权系数，即，索引比特为-1，则将所需传送的数据乘以索引位置为奇数的加权系数，索引比特为1，则将所需传送的数据乘以索引位置为偶数的加权系数；

S42、将加权后的数据一层一层地像接收端传送，即，当SIM第一层数据发送完后选择发送SIM第二层数据，直到发送完全部L层数据；

S5、将S4所述输出数据进行IFFT变换到时域，然后加循环前缀（CP），过信道加噪声，做FFT变换到频域，去CP，得到r_j，其中，

为第j时刻发送的第l个比特，

为每个比特对应乘以的加权系数， $w_j^{\left(1\right)}\∈\{{\mathrm{\α}}_1,{\mathrm{\α}}_2\},$ $w_j^{\left(2\right)}\∈\{{\mathrm{\α}}_3,{\mathrm{\α}}_4\},...,$ $w_j^{\left(l\right)}\∈\{{\mathrm{\α}}_{L-1},{\mathrm{\α}}_L\},$ 所述噪声为高斯噪声；

S6、对S5所述r_j进行ML检测，ML检测过程如下：利用最大似然原则，假设第j时刻的索引比特为

通过

$\mathrm{Pr}(u_j^{\left(i\right)}=-1)=\mathrm{Pr}(w_j^{\left(i\right)}={\mathrm{\α}}_{2i-1})=\mathrm{\Σexp}\left(\frac{{\left|\right|r_j-h_j\underset{k=1}{\overset{l}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j^{\left(k\right)}{x}_j^{\left(k\right)}-h_j{\mathrm{\α}}_{2i-1}{x}_j^{\left(i\right)}\left|\right|}^2}{-{\mathrm{\δ}}^2}\right),$

$\mathrm{Pr}(u_j^{\left(i\right)}=1)=\mathrm{Pr}(w_j^{\left(i\right)}={\mathrm{\α}}_{2i})=\mathrm{\Σexp}\left(\frac{{\left|\right|r_j-h_j\underset{k=1}{\overset{l}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j^{\left(k\right)}{x}_j^{\left(k\right)}-h_j{\mathrm{\α}}_{2i}{x}_j^{\left(i\right)}\left|\right|}^2}{-{\mathrm{\δ}}^2}\right),$

$L\left(u_j^{\left(i\right)}\right)=\log \left(\frac{\mathrm{Pr}(u_j^{\left(i\right)}=1)}{\mathrm{Pr}(u_j^{\left(i\right)}=-1)}\right)=\log \left(\frac{\mathrm{Pr}(w_j^{\left(i\right)}={\mathrm{\α}}_{2i})}{\mathrm{Pr}(w_j^{\left(i\right)}={\mathrm{\α}}_{2i-1})}\right)=\log \left(w_j^{\left(i\right)}\right),$

遍历

以及

k∈{1,2,…,L/2},求和，算出索引比特的概率信息，得到索引比特的似然比信息

和加权值的似然比信息

根据加权值的似然比信息即可以得到加权值W＝{w⁽¹⁾,w⁽²⁾,…,w^(l)},其中，

表示某层传送L/2比特的第k个比特；

S7、将经过S6得到的索引比特的似然比信息

和S5所述的r_j送入译码器译码，译码完成后，即得到检测完成的索引比特数据，所述译码方式对应于发送端的编码器，同时，将S6所述解交织后得到的比特的外信息

经过交织，得到 $\mathrm{Ext}\left(x_i^{\left(k\right)}\right),$ $E\left(x_i^{\left(k\right)}\right)=\tanh \left(\frac{\mathrm{Ext}\left(x_i^{\left(k\right)}\right)}{2}\right),$ $\mathrm{Var}\left(x_i^{\left(k\right)}\right)=1-E\left(x_i^{\left(k\right)}\right),$ 其中，

表示第k层的第i个比特，完成L层所有数据的均值和方差的更新；

S8、对S7所述更新后的数据进行Z次叠代，求得表示第k层第m个比特的估计；

S9、将和S6所述译码后的索引比特送入串并转换器，即可得到最终的输出比特。

2.根据权利要求1所述的基于SIM-OFDM的叠加编码调制方法，其特征在于：S2所述索引比特编码，编码方式为：重复码，卷积码，turbo码三种中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的基于SIM-OFDM的叠加编码调制方法，其特征在于：S8所述叠代次数5≤Z,Z为自然数。

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