Deep Learning-Based Signal Detection for Dual-Mode Index Modulation 3D-OFDM
在本文中，我们提出了一种基于深度学习的信号检测器，称为DuaIM-3DNet，用于基于双模索引调制的三维（3D）正交频分复用（DM-IM-3D-OFDM）。这里，DM-IM-3D- OFDM是经由双模3D星座符号和活动子载波的索引两者来传送数据比特的子载波索引调制方案。因此，当使用传统的最大似然（ML）检测器时，该方案获得比现有的IM方案更好的误差性能，然而，其遭受高的计算复杂性，特别是当系统参数增加时。为了解决这一根本问题，我们提出了一个深神经网络（DNN）的使用在接收机联合和可靠地检测符号和索引位的DM-IM-3D-OFDM瑞利衰落信道下的数据驱动的方式。仿真结果表明，与ML检测器相比，我们提出的DNN检测器在显着降低运行时复杂度的情况下实现了接近最佳的性能。
2022-09-20 cs.IT eess.SP math.IT
Index and Composition Modulation
在本文中，我们提出了一种新的调制概念，我们称之为\emph{index and composition modulation (ICM)}。在所提出的概念中，我们使用活动/停用码字元素的索引和整数的组合来编码信息。在这方面，我们首先确定激活的码字元素，然后我们利用这些元素的能量水平来识别组合物。我们描述了一个实际的方案，使用ICM与正交频分复用（OFDM），并显示OFDM与ICM（OFDM-ICM）可以提高频谱效率（SE）和错误性能的OFDM-IM。我们设计了一个有效的低复杂度检测器所提出的技术。此外，我们分析了OFDM-ICM技术的错误和SE性能，并表明它能够在错误和SE性能方面优于现有的OFDM基准。
2020-09-28 cs.IT eess.SP math.IT
Energy-Efficient Index and Code Index Modulations for Spread CPM Signals in Internet of Things
本文提出两种结合连续相位调制与扩频的索引调制方案（IM-CPM-SS和CIM-CPM-SS），用于物联网下行NOMA系统，在保持恒包络特性的同时提升频谱和能量效率，并降低误码率。
2025-08-14 cs.IT eess.SP math.IT
Deep Neural Network-Based Detector for Single-Carrier Index Modulation NOMA
提出了一种基于深度神经网络（DNN）的上行链路单载波索引调制非正交多址接入（SC-IM-NOMA）系统检测器，其中SC-IM-NOMA允许用户使用相同的子载波集合来传输由子载波索引调制技术调制的数据。更具体地，SC-IMNOMA的用户以不同的功率电平同时发送他们的SC-IM数据，然后由他们的接收机利用这些功率电平来执行连续干扰消除（SIC）多用户检测。现有的SC-IM-NOMA检测器，如联合最大似然（JML）检测器和基于最大似然SIC（ML-SIC）检测器，存在高计算复杂性的问题。为了解决这个问题，我们提出了一种基于DNN的检测器，其结构依赖于基于模型的SIC，用于在用足够的模拟数据训练后联合检测所有用户的M进制符号和索引位。仿真结果表明，所提出的基于DNN的检测器达到接近最佳的错误性能，并显着降低运行时的复杂性相比，现有的手工制作的检测器。
2022-09-20 cs.IT eess.SP math.IT
6G Downlink Transmission via Rate Splitting Space Division Multiple Access Based on Grouped Code Index Modulation
提出了一种基于分组码索引调制（GrCIM）的第六代（6 G）下行链路速率分裂空分多址（SDMA）传输方案。所提出的RSMA-GrCIM方案通过空分多址（SDMA）技术向多个用户设备（UE）发送信息，并利用码索引调制进行速率分割。由于CIM方案通过所选择的Walsh码的索引和二进制相移键控（BPSK）信号来传送信息比特，所以我们的RSMA方案通过索引来传送每个用户的私有消息，并且通过BPSK信号来传送公共消息。此外，沃尔什码集被分成几个正交的子集，以消除来自其他用户的干扰。利用最大似然（ML）检测器恢复源比特，并对每个用户的误码率上限进行了数学分析。我们提出的方案和传统的SDMA方案在频谱利用率，可用的UE数等方面进行了比较。数值结果验证了所提出的SDMA-GrCIM方案的有效性。
2021-03-01 cs.IT eess.SP math.IT
Index Modulation Pattern Design for Non-Orthogonal Multicarrier Signal Waveforms
频谱效率改进是大多数无线通信系统中的关键焦点，并且通过诸如使用大型天线阵列和/或高级调制方案和信号格式的各种手段来实现。本工作提出通过将非正交频谱有效频分复用（SEFDM）系统与索引调制（IM）相结合来进一步提高频谱效率，这可以有效地利用被激活的子载波的索引作为通信信息。最近的研究已经证实，IM可以与SEFDM一起使用，以减轻载波间干扰（ICI）并改善差错性能。这项工作提出了新的SEFDM信号格式的基础上，新的激活模式的设计，这限制了激活的子载波的位置，并使一个可变数量的激活子载波在每个SEFDM子块。通过联合考虑激活模式、调制方案和信号波形格式来开发SEFDM-IM系统设计，并在不同的频谱效率场景下评估一组解决方案。详细的编码系统的建模和仿真研究表明，所提出的设计不仅导致更好的误比特率（BER），但也较低的峰均功率比（PAPR）和减少计算复杂度相对于其他报告的索引调制系统。
2022-04-18 cs.IT eess.SP math.IT
A Novel Block-Wise Index Modulation Scheme for High-Mobility OTFS Communications
正交时频空间（OTFS）技术作为一种很有前途的高移动性无线通信技术，相对于传统的正交频分复用（OFDM）技术，具有显著的优势。然而，一个具有挑战性的问题是设计有效的系统，以进一步提高性能。在本文中，我们提出了一种新的块式索引调制（IM）的OTFS系统，命名为多普勒-IM与OTFS（DoIM-OTFS），其中一个块的多普勒资源箱被同时激活。对于实际实现，我们开发了一个低复杂度的定制消息传递（CMP）算法，我们提出的DoIM-OTFS计划。仿真结果表明，我们提出的DoIM-OTFS系统优于传统的OTFS系统没有IM。提出的CMP算法可以达到预期的性能和鲁棒性的不完美的信道状态信息（CSI）。
2022-10-25 cs.IT eess.SP math.IT
Low-Complexity Detection of Permutational Index Modulation for Noncoherent Communications
本文提出一种基于OFDM置换索引调制的大规模SIMO非相干检测方案，利用二次度量排序检测器和统计信道状态信息，以低复杂度实现接近最大似然的误码性能。
2025-07-04 cs.IT eess.SP math.IT
Q-ary Multi-Mode OFDM with Index Modulation
本文提出了一种新的带索引调制的正交频分复用（OFDM-IM）方案，我们称之为Q元多模OFDM-IM（Q-MM-OFDM-IM）。在所提出的方案中，Q不相交的M进制星座被重复使用的每个子载波上，和最大距离可分离的代码被应用到这些星座的索引，以实现最高数量的索引符号。一个低复杂度的子载波明智的检测所提出的计划是可能的。进一步分析了该方案的频谱效率和误码性能。结果表明，所提出的方案具有非常灵活的结构，能够涵盖传统的OFDM作为一种特殊情况。它还表明，该方案是能够大大优于其他OFDM-IM方案和传统的OFDM的错误和SE性能方面，同时保持低复杂度的结构。
2020-03-18 cs.IT eess.SP math.IT
Neural Network Aided Computation of Mutual Information for Adaptation of Spatial Modulation
以空间调制或偏振调制的形式的折射率调制正在获得卫星和地面下一代通信系统的牵引力。需要基于自适应索引调制的链路来充分利用时变信道的传输容量。编码和/或调制的自适应需要对信道可达到的速率进行实时评估。文献中的一些现有结果提出了计算复杂度，其与发射天线的数量和星座顺序成二次比例。此外，这些近似的准确性低，并且可能导致错误的调制和编码方案选择。在这项工作中，我们应用多层前馈神经网络计算的通用索引调制链路的可达速率。通过对双天线/极化情况的分析，表明该神经网络不仅在容量估计中的均方误差比现有的解析近似方法减小了100倍，而且计算复杂度也降低了50倍。此外，扩展到任意数量的天线的解释和支持与模拟。更一般地说，神经网络可以被认为是有前途的候选人的实际估计的复杂度量在通信相关的设置。
2019-06-28 eess.SP
Enhancing Diversity of OFDM with Joint Spread Spectrum and Subcarrier Index Modulations
提出了一种新的扩频副载波索引调制（SS-SIM）方案，该方案与正交频分复用（OFDM）技术相结合，提高了传统IM方案的分集性能。特别地，所得到的方案（称为SS-SIMOFDM）联合地采用扩频和子载波索引调制两者来形成预编码向量，该预编码向量然后用于跨所有活动子载波扩展M进制复符号。因此，所提出的方案能够实现三个信号域的新颖传输：SS和子载波索引，以及单个M进制符号。对于实际的实现，提出了两个降低复杂度的近最佳检测器，其复杂度取决于M进制调制大小。然后，误码率和它的上限进行了分析，以获得洞察的分集增益，这是示出强烈影响的顺序的子载波索引。在此基础上，提出了两种新的子载波索引映射方法，显著提高了SSSIM-OFDM系统的分集增益。仿真结果表明，与传统的OFDM和OFDM-IM相比，该方案具有更好的误码性能，但其频谱效率较低。
2022-07-29 cs.IT eess.SP math.IT
A New OTFS-Based Index Modulation System for 6G and Beyond: OTFS-Based Code Index Modulation
本文提出OTFS-CIM方案，在SIMO架构中结合OTFS调制与码索引调制，仿真表明其在高移动性场景下误码性能、吞吐量、频谱效率和能量节省均优于传统OTFS和OTFS-SM，适用于6G及未来通信。
2025-04-12 eess.SP
Design and Performance Analysis of an Index Time Frequency Modulation Scheme for Optical Communications
在本文中，我们提出了一种适用于光通信的索引调制系统，基于联合驱动信号的时间和频率：索引时间跳频（I-TFH）系统。我们从功率和频谱效率的角度分析了它的性能，以及它在非湍流自由空间光（FSO）信道的错误概率方面的行为。我们将I-TFH与已经提出的具有相同性质的指数调制系统进行比较，但是其中驱动发射器的幅度或数量而不是信号频率。我们推导和比较所有这些系统的平均符号和比特错误概率的近似。仿真结果表明，所述近似是足够紧的信号噪声比和系统参数的宽范围内。此外，I-TFH在BER和/或功率效率方面表现得比比较替代方案更好，并且可以在各种上下文中提供有趣的特性。
2019-05-27 cs.IT eess.SP math.IT
Index Modulation Based Coordinate Interleaved Orthogonal Design for Secure Communications
在本文中，我们提出了一个物理层的安全方案，利用一种新的索引调制（IM）技术的坐标交织正交设计（CIOD）。利用CIOD传输的分集增益，所提出的方案，命名为CIOD-IM，通过IM提供了一个改善的频谱效率。为了提供一个令人满意的保密率，我们设计了一个特定的人工噪声矩阵，它不影响合法接收机的性能，而恶化的窃听器的性能。我们推导了遍历保密率和理论比特出错率上界的表达式。此外，我们分析了不完美的信道估计的情况下，考虑到实际问题。通过计算机模拟表明，所提出的方案优于现有的基于IM的方案，可能是未来的安全通信系统的候选人。
2021-04-27 cs.IT eess.SP math.IT
Energy-Efficient Fixed-Gain AF Relay Assisted OFDM with Index Modulation
为了拓宽应用场景并降低能耗，本文提出了一种能量有效的固定增益放大转发中继辅助的正交频分复用（OFDM-IM）方案。所提出的系统既不需要瞬时的信道状态信息（CSI），也不需要复杂的处理在中继节点。它的工作原理是基于功率分配方案，在给定中断概率约束的情况下，使源节点和中继节点的发射功率之和最小化。通过一系列的问题转换和简化，我们将原来的功率分配问题转化为它的放松版本，并使用凸规划技术解决它。为了揭示所提出的功率分配方案的计算效率，我们分析了其计算复杂度。数值仿真结果表明，该优化方案与暴力搜索相比，损失可以忽略不计，但计算复杂度可以大大降低。
2020-06-08 cs.IT eess.SP math.IT
Power Allocation for Relayed OFDM with Index Modulation Assisted by Artificial Neural Network
在这封信中，我们提出了一种中继正交频分复用与索引调制（OFDM-IM）系统的功率分配方案。提出的功率分配方案基于人工神经网络（ANN）和深度学习在源节点和中继节点的各个子载波之间分配发射功率。功率分配方案的目标是在一组约束条件下最小化总发射功率。在不失一般性的情况下，我们假设源节点和中继节点处的所有子载波独立地分布有不同的统计分布参数。中继节点采用固定增益放大转发（FG AF）中继协议。我们采用自适应矩估计方法（亚当）来实现反向传播学习和模拟所提出的功率分配方案。分析和仿真结果表明，所提出的功率分配方案能够提供与最优解相当的性能，但具有较低的复杂度。
2020-10-24 cs.IT eess.SP math.IT
Flexible LED Index Modulation for MIMO Optical Wireless Communications
光无线通信（OWC）前端设备的有限带宽促使使用多输入多输出（MIMO）技术来提高数据率。已知通过空间复用（SMX）可以实现非常高的复用增益，以换取穷举检测复杂度。可替代地，在空间调制（SM）中，每个时间实例激活单个发光二极管（LED），其中信息由信号和LED索引两者携带。由于仅LED是活动的，因此发射器（TX）和接收器（RX）两者的复杂性都显著降低，同时保留空间域中的信息传输。然而，与SMX相比，SM中出现了显着的频谱效率损失。在本文中，我们提出了一种技术，采用这两种系统的优点。因此，所提出的灵活LED折射率调制（FLIM）技术利用LED的非活动状态作为发送符号。因此，与传统技术不同，每次传输中有源LED的数量都会改变。此外，系统的复杂度降低，采用线性最小均方误差（MMSE）均衡器和角度扰动接收机在RX。数值结果表明，FLIM优于参考系统至少6 dB的低和中/高频谱效率区域。
2022-04-14 cs.IT eess.SP math.IT
Sparse-Encoded Codebook Index Modulation
超可靠和低延迟通信（URLLC）在5G网络中的关键任务应用中发挥着重要作用。稀疏向量编码（SVC）通过在误比特率（BER）方面实现优异的性能而成为未来URLLC网络的强有力的候选者。SVC利用虚拟数字域（VDD）和压缩感知（CS）算法来通过活动符号索引对其信息进行编码和解码。在本文中，首先，提出了一个聪明的编码/解码算法的SVC方案，它允许使用所有可能的激活模式（AP），从而提高频谱效率。其次，提出了一种新的解决方案，通过进一步利用索引调制（IM）的SVC方案的码本来传达额外的信息位。计算机仿真结果表明，我们的低复杂度的算法和新的IM解决方案不仅提供了优越的BER性能，但也增加了由IM传送的比特数相比，普通的SVC方法。
2020-04-17 cs.IT eess.SP math.IT
Intelligent Reflecting Surface Assisted Beam Index-Modulation for Millimeter Wave Communication
毫米波通信非常适合于高速率无线系统，其可以有利地与依赖于波束折射率调制的智能反射表面（IRS）合并。解释，我们提出了三种不同的架构的基础上的IRS波束指数调制在毫米波通信，规避视线阻塞的毫米波频率。我们设想的最佳最大似然检测器和低复杂度的压缩感知检测器的建议计划。最后，设想的方案进行评估，通过广泛的模拟，这是我们的分析得到的界限相比。
2020-10-17 eess.SP
Automatic modulation classification for MIMO system based on the mutual information feature extraction
本文针对MIMO系统自动调制分类中干扰难以消除、训练数据需求大的问题，提出基于互信息特征提取的新算法，利用IQ星座图提取互信息特征，无需消除干扰和大量训练数据，并在多个数据集上验证了有效性。
2024-06-08 eess.SP
Design and Performance Analysis of Index Modulation Empowered AFDM System
本文将索引调制引入仿射频分复用系统，提出 AFDM-IM 方案，通过激活啁啾子载波索引传输额外信息，并设计功率重分配和功率节省两种策略，分别提升误码率和能量效率，理论分析与仿真验证了其性能优势。
2023-12-02 cs.IT eess.SP math.IT
Frequency-Shift Chirp Spread Spectrum Communications with Index Modulation
介绍了一种新的基于折射率调制的移频线性调频扩频系统。通过使用正交线性调频信号的组合来表示消息，所提出的FSCSS-IM系统设计非常灵活，并且在相同带宽下可以实现比传统FSCSS系统高得多的数据率。本文提出了最佳的检测算法，相干和非相干，建议FSCSS-IM系统。此外，一个低复杂度的非相干检测算法也被开发，以减少计算复杂性的接收机，这是实现接近最佳的性能。结果表明，所提出的系统，同时使更高的数据率，享有类似的误比特性能的传统FSCSS系统。
2021-05-19 cs.IT eess.SP math.IT
OFDM With Hybrid Number and Index Modulation
提出了一种新颖的传输方案，通过联合改变每个正交频分复用（OFDM）子块内的有效子载波的索引和数量来传送附加信息比特，从而实现高效的数据传输。所提出的方案是不同于传统的OFDM子载波数调制（OFDM-SNM）和OFDM索引调制（OFDM-IM），其中数据比特使用活动子载波的数量或索引进行传输。所提出的调制技术与其对应的OFDM-SNM和OFDM-IM相比提供了优异的频谱和能量效率，特别是在诸如二进制相移键控（BPSK）的低调制阶数下，其可以提供高可靠性和低复杂性，使其适合于需要更好的频谱和能量效率同时享受高可靠性和低复杂性的物联网（IoT）应用。对该方案进行了误比特率（BER）性能分析，并进行了Monte Carlo仿真，验证了仿真结果与分析结果的一致性。
2019-11-20 eess.SP
Index Modulation for Integrated Sensing and Communications: A Signal Processing Perspective
本文从信号处理视角综述索引调制在集成感知与通信中的应用，分析其分析背景与主要应用，旨在提升能量和频谱效率并保持雷达感知性能。
2024-08-12 cs.IT eess.SP math.IT
Generalized code index modulation-aided frequency offset realign multiple-antenna spatial modulation approach for next-generation green communication systems
本文面向下一代绿色通信，提出基于FDA-MIMO的GCIM-FORMASM系统，结合三类索引调制提升速率，设计低复杂度DBLC解码算法并推导ABEP上界，验证了其低功耗高速率的优势。
2024-08-16 eess.SP
Reconfigurable Intelligent Surface-Based Index Modulation: A New Beyond MIMO Paradigm for 6G
通过可重构智能表面（RISs），它控制入射波的反射/散射特性，以故意的方式，以提高在接收机的信号质量的传输，出现作为未来的无线通信系统的一个有前途的候选人。在本文中，我们提出的空间移位键控（RIS-SSK）和空间调制（RIS-SM）方案的RI辅助通信的概念，索引调制（IM）的领域。这两种方案不仅通过输入信号的智能反射来实现，以改善接收，而且还通过以巧妙的方式利用IM原理用于多个接收天线的索引来实现，以改善频谱效率。最大能量为基础的次优（贪婪）和穷举搜索为基础的最佳（最大似然）检测器的建议RIS-SSK/SM计划制定和一个统一的框架，推导出他们的理论平均误比特概率。广泛的计算机模拟结果提供评估的潜力，RIS辅助IM计划，以及验证我们的理论推导。我们的研究结果还表明，基于RIS的IM，使高数据率与显着低的出错率，可以成为未来的无线通信系统的背景下，超越多输入多输出（MIMO）解决方案的潜在候选人。
2020-01-29 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-Aided Index Modulation with Greedy Detection over Rician Fading Channels
本文研究Rician衰落中RIS辅助的SSK/SM索引调制系统，提出基于最高接收信号能量的贪婪检测，并推导PED与BER的闭式及高低SNR渐近表达式，揭示由检测器结构导致的性能饱和和SNR拐点。
2023-07-18 cs.IT eess.SP math.IT
IMNet: A Learning Based Detector for Index Modulation Aided MIMO-OFDM Systems
索引调制（IM）技术为传统的多输入多输出正交频分复用（MIMO-OFDM）系统带来了功耗和发射机复杂度的降低。然而，由于IM的引入，大大增加了接收端检测器的复杂度。此外，检测器还需要接收器处的信道状态信息，这导致高系统开销。为了应对这些挑战，在本文中，我们在设计非迭代检测器时引入了深度学习（DL）。具体而言，基于IM辅助MIMO-OFDM系统中发送信号的结构稀疏性，我们首先将检测过程表示为稀疏重构问题。然后，一个基于DL的检测器称为IMNet，它结合了传统的最小二乘方法的两个，被设计用于恢复发送信号。据我们所知，这是第一次尝试设计的DL为IM辅助系统的检测器。最后，为了验证IMNet的自适应性和鲁棒性，考虑相关MIMO信道进行了仿真。仿真结果表明，在各种场景下，该算法在误比特率和计算复杂度方面均优于现有算法。
2019-11-13 cs.IT eess.SP math.IT
Fluid Antenna Grouping Index Modulation Design for MIMO Systems
针对流体天线MIMO系统中端口密集导致信道空间相关性高、性能下降的问题，提出分块分组的FA-GIM方案，推导其ABEP上界，实验验证其在多种场景下BER性能优于现有方案。
2024-08-17 cs.IT eess.SP math.IT
Mode Hopping with OAM-Based Index Modulation
针对无线电涡旋通信中OAM模式跳变频谱效率低的问题，提出基于索引调制的多模式跳变方案，推导频谱效率上下界并优化跳变模式，实现高频谱效率与可靠性平衡。
2024-07-18 eess.SP
IMRecoNet: Learn to Detect in Index Modulation Aided MIMO Systems with Complex Valued Neural Networks
索引调制（IM）通过激活部分天线用于数据传输来降低多输入多输出（MIMO）系统的功耗和硬件成本。然而，IM显著增加了接收机的复杂度，并且需要精确的信道估计来保证其性能。为了应对这些挑战，在本文中，我们设计了一个基于深度学习（DL）的检测器的IM辅助MIMO（IM-MIMO）系统。我们首先制定了一个稀疏重建问题，利用IM的固有属性的检测过程。然后，基于贪婪策略，我们设计了一个基于DL的检测器，称为IMPLESNet，实现这个稀疏重建过程。与一般的神经网络不同，我们引入了复值运算来适应通信系统中的复杂信号。据我们所知，这是首次尝试将复值神经网络引入到IM-MIMO系统的检测器设计中。最后，为了验证所提出的检测器的适应性和鲁棒性，进行了仿真，考虑不准确的信道状态信息（CSI）和相关的MIMO信道。仿真结果表明，该检测器优于现有的算法在天线识别精度和比特出错率在各种情况下。
2021-12-02 cs.IT eess.SP math.IT
Index Modulation with Circularly-Shifted Chirps for Dual-Function Radar and Communications
在这项研究中，我们提出了折射率调制（IM）与循环移位啁啾（CSC）（CSC-IM）的双功能雷达和通信（DFRC）系统。该方案利用CSC索引和相移键控（PSK）符号对信息比特进行编码。它允许接收机利用自然衰落信道中的频率选择性相结合的IM和宽带CSC。它还利用CSC是恒定包络信号的事实来实现可控的峰均包络功率比（PMEPR）。对于雷达功能，CSC-IM通过确保所发送的CSC通过索引分离（IS）在时域中被充分分离开来维持线性调频的良好自相关（AC）特性。我们研究了IS对频谱效率（SE）的影响，并获得了相应的映射函数。对于理论结果，我们推导出的联合界（UB）的误块率（BLER）的任意啁啾和克拉美罗下界（CRLB）的范围和反射系数的匹配滤波器（MF）为基础的估计。我们还证明了互补序列（CS）可以通过线性组合的傅立叶级数的CSC构造。最后，通过全面的比较，我们证明了该计划的DFRC场景的有效性。
2021-09-28 cs.IT eess.SP math.IT
Millimeter-Wave Radar Beamforming with Spatial Path Index Modulation Communications
针对B5G毫米波混合波束成形复用增益损失问题，提出融合空间路径索引调制的ISAC方法，低复杂度设计雷达与通信专用波束成形器，在频谱效率和波束方向图上性能优于传统方案。
2023-01-22 cs.IT eess.SP math.IT
OFDM with Index Modulation in Orbital Angular Momentum Multiplexed Free Space Optical Links
利用轨道角动量（OAM）模式进行通信是近年来自由空间光通信领域的研究热点。通过自由空间传播OAM模式可能会受到大气湍流（AT）失真的影响，这会导致信号衰减和串扰，从而降低系统容量并增加错误概率。在本文中，我们提出了提高OAM FSO通信的误比特率和频谱效率，为不同级别的AT制度。通过在OAM FSO系统中引入正交频分复用（OFDM）和指数调制技术，可以获得性能增益。
2021-03-05 eess.SP
Intelligent Time-Varying Metasurface Transceiver for Index Modulation in 6G Wireless Networks
指数调制（IM）是即将到来的第六代（6 G）无线通信网络的候选技术之一。在本文中，我们提出了一种空时调制可重构智能元表面（RI-MTS），配置为实现各种频域IM技术在多输入多输出（MIMO）阵列配置。与现有的主要分析一般RI-MTS IM的信号理论的工作，我们提出了新的电磁兼容的设计，如子载波索引调制（SIM）和MIMO正交频域调制IM（MIMO-OFDM-IM）的特定IM。我们的全波电磁仿真和分析计算建立了这些收发器的可编程能力，以改变反射相位并为IM生成频率谐波。实验结果表明，基于RI-MTS的SIM和MIMO-OFDM-IM系统的误码率均低于传统的MIMO-OFDM系统。
2020-09-23 eess.SP physics.app-ph
Super-Mode OFDM with Index Modulation
具有索引调制的正交频分复用（OFDM）（OFDM-IM）由于其具有诸如操作灵活性和易于实现的吸引人的优点而成为用于超过5G的有希望的多载波波形候选。然而，OFDM-IM可能不是诸如增强型移动宽带（eMBB）之类的5G服务的适当选择，因为由于其空子载波，实现高数据率是具有挑战性的。增强OFDM-IM的频谱效率的一种解决方案是通过还利用其空子载波进行数据传输来采用多个可区分的星座（模式）。本文提出了一种新的IM技术称为超模式OFDM-IM（SuM-OFDM-IM），其中模式激活模式（MAP）和子载波激活模式（SAP）的联合选择和传统的数据符号重复编码在多个子载波上，以实现分集增益。针对所提出的方案，设计了一种低复杂度的检测器，进行了理论分析，并推导出了一个比特出错率（BER）上界。所提出的系统的性能进行了研究，通过实时实验使用软件定义无线电（SDR）为基础的原型。我们表明，SuM-OFDM-IM在频谱效率和错误性能方面表现出有希望的结果;因此，似乎是5G及以后通信系统的潜在候选者。
2020-09-10 cs.IT eess.SP math.IT
Enhanced Huffman Coded OFDM with Index Modulation
本文提出了一种增强型霍夫曼编码的正交频分复用索引调制（EHC-OFDM-IM）方案。该方案能够利用所有合法的子载波激活模式（SAP），并根据信道状态信息（CSI）自适应调整SAP与Huffman树上叶子之间的双射映射关系。结果，获得了动态码本更新机制，其可以提供更可靠的传输。当分配给每个子载波的发射功率与信道状态无关时，我们将平均出错率（BLER）作为性能评估指标，并以封闭形式近似它。此外，我们提出了两种基于CSI的功率分配方案，具有不同的要求，计算复杂性，以进一步提高错误性能。随后，我们进行了数值模拟，以证实错误性能分析和建议的动态功率分配方案。通过对数值结果的研究，我们发现当基于CSI优化SAP到叶子的映射关系时，Huffman树的深度对错误性能有显著的影响。同时，通过数值计算，我们还讨论了错误性能和数据传输速率之间的权衡，并研究了不完美的CSI对EHC-OFDM-IM的错误性能的影响。
2020-01-05 cs.IT eess.SP math.IT
Index Modulation for Fluid Antenna-Assisted MIMO Communications: System Design and Performance Analysis
提出FA-IM机制，将索引调制融入流体天线MIMO系统，通过位置模式码本设计和高斯稀疏贝叶斯检测器提升频谱效率与误码性能，无需额外硬件。
2023-12-25 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface-Empowered Code Index Modulation for High-Rate SISO Systems
在这项研究中，一种新的索引调制的通信系统提出了结合最近流行的代码索引调制扩频（CIM-SS）和可重构智能表面（RIS）技术。这种技术简称为CIM-RIS。在该系统中，除了传统的调制符号之外，扩频码索引还通过嵌入信号中来携带数据，并且信号的反射/散射特性通过RIS技术来自动控制。因此，与传统RIS相比，所提出的系统在传输额外的信息比特时消耗很少的能量。对该系统进行了平均误比特率（ABER）分析，得到了系统复杂度、能量效率和吞吐量分析。在瑞利衰落信道下，对采用多进制正交幅度调制（QAM）技术的系统进行了性能分析。计算机仿真结果表明，与传统的RIS、发射空间调制辅助RIS（TSM-RIS）和基于发射正交空间调制的RIS（TQSM-RIS）技术相比，CIM-RIS具有更好的误码性能、更快的数据传输速度和更低的传输能量。
2022-11-26 eess.SP
Shaped Four-Dimensional Modulation Formats for Optical Fiber Communication Systems
我们回顾了多维调制的设计，最大化广义互信息和比较最近推出的4D格式的最大传输范围。还讨论了基于模型的非线性容限4D调制的优化。
2021-12-23 eess.SP
Pulse Index Modulation
物联网（IoT）和机器对机器（M2M）通信等新兴系统对所用设备的功耗以及收发器设计的相关复杂性有严格的要求。结果，由于多输入多输出（MIMO）解决方案的高复杂度、天线间同步（IAS）要求和高天线间干扰（IAI）问题，它们可能不直接适用于这些系统。为了克服这些问题，我们提出了两个新的索引调制（IM）方案，即脉冲索引调制（PIM）和广义PIM（GPIM）的单输入单输出（SISO）计划。所提出的模型使用良好的本地化和正交厄米高斯脉冲的数据传输，并提供高的频谱效率，由于厄米高斯脉冲指数。此外，它已通过分析推导和计算机仿真表明，建议PIM和GPIM系统具有更好的错误性能和相当大的信噪比（SNR）增益相比，现有的空间调制（SM），正交SM（QSM），和传统的M进制系统。
2021-01-22 eess.SP
SR-DCSK Cooperative Communication System with Code Index Modulation: A New Design for 6G New Radios
提出了一种基于码索引调制的高吞吐量短参考差分混沌键控协作通信系统（CIM-SR-DCSK-CC）。在CIM-SR-DCSK-CC系统中，源节点在第一个时隙向中继节点和目的节点发送信息比特，而中继节点在第二个时隙不仅转发源节点的信息比特，还向目的节点发送新的信息比特。具体地，中继器采用$N$阶Walsh码来携带附加的${{\log }_{2}}N$信息比特，该附加的${{\log }_{2}}N$信息比特被叠加到携带解码的源信息比特的SR-DCSK信号上。随后，携带源和中继信息比特的叠加信号被发送到目的地。此外，推导了在加性高斯白噪声（AWGN）和多径瑞利衰落信道下，CIM-SR-DCSK-CC系统的理论出错率（BER）表达式。与传统的DCSK-CC系统和SR-DCSK-CC系统相比，CIM-SR-DCSK-CC系统在不降低系统误码性能的前提下，可以显著提高系统的吞吐量。因此，所提出的系统是非常有前途的6 G使能的低功耗和高速率通信的应用。
2022-08-27 cs.IT eess.SP math.IT
LED Selection and MAP Detection for Generalized LED Index Modulation
在本文中，我们提出的发光二极管（LED）的选择，不仅可以适用于传统的多输入多输出（MIMO）的情况下，但也适用于一个更大的MIMO配置的广义LED折射率调制（GLIM）系统与光正交频分复用（OFDM）在可见光通信（VLC）。此外，我们推导出一个简化的最大后验概率（MAP）检测器的实现时，LED的数量是一个偶数大于四。仿真结果表明，MAP和LED选择的性能优于其他检测算法的大偶数LED和传统的GLIM $4\times4$传输，分别。
2018-05-01 eess.SP
Index Modulation for Modulation on Conjugate-Reciprocal Zeros (IM-MOCZ)
University of Saskatchewan（萨斯喀彻温大学）
本文提出索引调制与共轭倒数零点调制结合（IM-MOCZ）方案，通过分割消息比特并利用码本选择提升短包通信的频谱效率，仿真表明在较大K/N下误码率和误块率优于传统BMOCZ。
2026-05-22 eess.SP
Pre-Chirp-Domain Index Modulation for Affine Frequency Division Multiplexing
本文提出AFDM-PIM方案，将额外信息比特嵌入预啁啾参数索引中，在保持子载波正交性的同时提升频谱和能量效率，并通过ML及低复杂度ML-MMSE检测器实现优于传统AFDM和OFDM的误码率性能。
2024-02-23 cs.IT eess.SP math.IT
A Framework for Amalgamating Optical-OFDM and Optical-OFDM with Index Modulation for Optical Wireless Systems
在这种通信中，我们提出了一个框架，融合光正交频分复用（O-OFDM）和O-OFDM与索引调制（O-OFDM-IM）的光无线系统。这两种方案各自都有一些局限性，例如，O-OFDM不提供用于频谱效率（SE）/能量效率（EE）折衷的任何粒度，并且O-OFDM-IM对于更高阶调制字母表损失EE。通过将O-OFDM和O-OFDM-IM组合在一起，可以规避上述限制。在给出总体框架的基础上，我们使用非对称限幅（AC）O-OFDM和ACO-OFDM-IM来证明框架的有效性。本文给出的结果证实，通过合并O-OFDM和O-OFDM-IM，除了提供SE/EE权衡之外，我们可以实现更高的SE，并且在高SE的EE方面优于O-OFDM-IM。
2022-05-20 eess.SP
A Joint Code-Frequency Index Modulation for Low-complexity, High Spectral and Energy Efficiency Communications
提出了一种基于同时编码和频率指数调制（CCDMA）的简单、低复杂度的多用户通信系统。所提出的架构降低了发射机处的发射能量以及基于正交频分复用（OFDM）的方案功能的峰均功率比（PAPR），而不降低数据速率。在我们这里介绍的方案中，我们实现了一个联合的码-频-指数调制（CFDG），以提高频谱和能量效率。在介绍和分析后的结构相对于后者的度量，我们推导出封闭形式的表达式的误比特率（BER）性能在瑞利衰落信道，我们验证了仿真结果。仿真结果验证了分析结果，并表明，在误码率方面，所提出的CWDM优于现有的索引调制（IM）为基础的系统，如空间调制（SM），OFDM-IM和OFDM方案显着。为了更好地展示所提出的方案的特殊性，PAPR，复杂度，频谱效率（SE）和能量效率（EE）进行了彻底的检查。结果表明，高SE，同时确保与上述系统相比，提高了可靠性。此外，该概念被扩展到同步多用户通信网络，其中获得完整的功能。凭借这项工作中展示的特性，拟议的系统将成为物联网（IoT）应用的特殊候选人，其中低复杂性，低功耗和高数据速率至关重要。
2017-12-07 eess.SP
MAJoRCom: A Dual-Function Radar Communication System Using Index Modulation
双功能雷达通信（DFRC）系统使用相同的硬件实现传感和通信。这样的方案在尺寸、功率和成本方面通常比使用不同的雷达和通信系统更有效。由于这些功能共享频谱、功率和天线等资源，DFRC方法通常会降低雷达和通信性能。在这项工作中，我们提出了一个DFRC方案的基础上，载波捷变相控阵雷达（CAESAR），它结合了频率和空间的捷变。建议DFRC系统，被称为多载波敏捷联合雷达通信（MAJoRCom），利用固有的空间和频谱随机性的CAESAR传送数字信息的索引调制的形式。由此产生的通信方案自然地与雷达功能共存，因此不会以降低雷达性能为代价。我们分析了MAJoRCom的性能，量化其可实现的比特率。此外，我们开发了一个低复杂度的解码器和码本设计方法，简化了恢复的通信位。我们的数值结果表明，MAJoRCom是能够实现的比特率，这是利用独立的通信模块，而不影响雷达的性能相媲美，我们提出的低复杂度解码器允许接收机可靠地恢复传输的符号与负担得起的计算负担。
2019-09-10 cs.IT eess.SP math.IT
Affine Frequency Division Multiplexing with Subcarrier Power-Level Index Modulation for Integrated Sensing and Communications
University College London（伦敦大学学院）
本文提出一种基于子载波功率级指数调制的仿射频分复用技术，以提高集成感知与通信系统的频谱效率和感知性能。
2025-08-14 eess.SP
A Deep-learning-based Joint Inference for Secure Spatial Modulation Receiver
作为一种绿色、安全的无线传输方式，安全空间调制（SM）技术正成为研究的热点。其基本思想是利用发射天线的激活指数和幅度相位调制（APM）信号来承载信息，提高安全性，节省能量。本文综述了其关键技术：发射天线选择（TAS）、人工噪声（AN）投影、功率分配（PA）和接收端联合检测。为了实现最大似然（ML）检测器的最佳性能，提出了一种深度神经网络（DNN）联合检测器，以较低的复杂度联合推断发射天线和信号星座点的索引。在这里，DNN的每一层都被重新设计，以优化两种不同类型信息的联合推理性能：发射天线索引和信号星座点。仿真结果表明，在低信噪比和中等信噪比区域，该方法的误比特率（误比特率）性能接近ML检测，但复杂度远低于ML检测。最后，结合TAS、PA和AN在发射端的投影这三个关键技术，可以使SM成为真正的安全调制。
2019-07-04 cs.IT eess.SP math.IT
A Generalized Space-Frequency Index Modulation Scheme for Downlink MIMO Transmissions with Improved Diversity
多维索引调制（IM）是一种新的替代传统的调制，可以带来相当大的好处，为未来的无线网络。在此范围内，在本文中，我们提出了一种新的方案，称为预编码辅助发射机侧广义空频指数调制（PT-GSSDs），其中部分信息比特选择的活动天线和子载波，然后携带幅度和相位调制符号。所提出的方案是专为多用户多输入多输出（MU-MIMO）的情况下，并纳入了预编码器，消除多用户干扰（MUI）在接收机。此外，所提出的PT-GSCDMA还集成了信号空间分集（SSD）技术，用于解决基于未编码正交频分复用（OFDM）的方案的典型的不良性能。通过结合复数旋转矩阵（CRM）和子载波级交织，PT-GSS可以利用频率选择性信道中固有的分集，并在不增加功率或带宽的情况下提高性能。为了支持可靠的检测的多维PT-GSSEND，我们还提出了三种不同的检测算法，可以提供不同的性能和复杂性之间的权衡。仿真结果表明，所提出的PT-GSSTK方案，可以提供显着的增益比传统的MU-MIMO和GSM方案。
2021-08-06 eess.SP
Federated Dropout Learning for Hybrid Beamforming With Spatial Path Index Modulation In Multi-User mmWave-MIMO Systems
United States CCDC Army Research Laboratory（美国CCDC陆军研究实验室）
具有少量射频（RF）链的毫米波多输入多输出（mmWave-MIMO）系统具有有限的复用增益。空间路径索引调制（SPIM）通过利用由空间路径的索引调制的附加信号比特来帮助改善该增益。在本文中，我们介绍了基于模型和无模型的多用户SPIM-MIMO系统中的波束形成器的设计框架。我们首先通过基于模型的流形优化算法设计波束形成器。然后，我们利用联邦学习（FL）与辍学学习（DL）训练的学习模型的本地数据集的用户，谁估计的波束形成器通过馈送模型与他们的信道数据。DL在训练期间随机选择不同的模型参数集，从而与传统FL相比进一步减少了传输开销。数值实验表明，所提出的框架比最先进的SPIM-MIMO方法和mmWave-MIMO具有更高的频谱效率，后者依赖于最强的传播路径。此外，所提出的FL方法提供比集中式学习技术低至少10倍的传输开销。
2021-02-15 cs.IT cs.LG eess.SP
Deep Learning-Aided Spatial Multiplexing with Index Modulation
Ericsson Research（爱立信研究院）；Netas（内塔斯公司）；Istanbul Technical University（伊斯坦布尔技术大学）
本文提出了具有索引调制（IM）的空间复用（SMX）多输入多输出（MIMO）传输的深度学习（DL）辅助数据检测（Deep-SMX-IM）。通过结合迫零（ZF）检测器和DL技术构建了Deep-SMX-IM。所提出的方法使用DL技术的显著优点来学习频域和空域的传输特性。此外，由于使用IM提供的基于子块的检测，Deep-SMX-IM是一种简单的方法，最终降低了复杂性。已经表明，与ZF检测器相比，Deep-SMX-IM具有显着的错误性能增益，而不会增加不同系统配置的计算复杂度。
2022-02-06 cs.AI cs.LG eess.SP
Design of A New Multiple-Chirp-Rate Index Modulation for LoRa Networks
本文提出基于Zadoff-Chu序列的多啁啾速率索引调制（MCR-IM）系统，通过推导Nakagami-m信道下误码率闭式表达式并提出PD-SIC算法，在提升LoRa网络频谱效率与吞吐量的同时支持更大规模接入。
2025-07-17 cs.IT eess.SP math.IT
