Space-Time Index Modulation
本文提出了一种新的多天线调制方案，称为{ \em空时指数调制（STIM）}。在STIM中，通过空间域中的天线索引、时域中的时隙索引和$M$元调制符号来传送信息比特。给定帧中的时隙可以使用或不使用，并且用于传输的时隙的选择传送时隙索引比特。此外，通过激活可用天线中的一个天线，在每个使用的时隙中传送天线索引比特。$M$元符号在使用的时隙中在有源天线上发送。研究了频率选择性衰落信道中循环前缀单载波系统中的STIM。结果表明，在相同的频谱效率，STIM可以实现更好的性能相比，传统的正交频分复用（OFDM）。低复杂度的迭代算法检测的高维STIM信号也被提出。
2016-09-25 cs.IT math.IT
Generalized Space and Frequency Index Modulation
不像在传统调制中仅通过来自复平面中定义的调制字母表的符号来传送信息比特（例如，正交幅度调制（QAM）、相移键控（PSK）），在索引调制（IM）中，通过参与传输的某些发射实体的索引来传送附加信息比特。多天线系统中的发射天线和多载波系统中的副载波是可用于通过索引来传达附加信息比特的此类发射实体的示例。在本文中，我们介绍{ \em广义空间和频率索引调制}，其中的活动发射天线和子载波的索引传送信息比特。我们首先在空间域中引入索引调制，称为广义空间索引调制（GSIM）。对于GSIM，其中比特仅在空间域中被索引，我们推导出可实现的速率的表达式以及易于计算的上界和下界。我们表明，在GSIM的可实现的速率可以比在空间复用，并分析建立的条件下，这可能发生。应注意，与空间多路复用相比，GSIM使用较少发射射频（RF）链来实现此较高速率。我们还提出了一个基于吉布斯采样的检测算法GSIM和GSIM可以实现更好的比特出错率（BER）的性能比空间复用。对于广义空频索引调制（GSSTIM），其中比特通过在有源天线以及子载波中的索引进行编码，我们推导出可实现的速率表达式。数值结果表明，GSCDMA可以实现更高的速率相比，传统的MIMO-OFDM。同时，BER结果表明GSCDMA的性能可能优于MIMO-OFDM。
2015-06-27 cs.IT math.IT
Capacity of Coded Index Modulation
我们考虑的特殊情况下，索引编码的高斯广播信道中，每个接收机有先验知识的一个子集的消息在发射机和要求所有的消息从源。我们提出了一个级联编码方案，使用高斯信道的索引码作为内码/调制，利用边信息在接收机，和一个外码，以达到对信道噪声的编码增益。我们推导出该方案的容量区域，通过查看所得到的信道作为一个多址接入信道与许多接收器，并将其与“边信息增益”-这是一个衡量的优势，在利用接收器边信息的代码-的内部索引码/调制。我们通过模拟与现成的卷积码通过比特交织编码调制级联的索引码/调制的性能，证明了所提出的架构的实用性。
2015-07-01 cs.IT math.IT
Uplink and Downlink Transceiver Design for OFDM with Index Modulation in Multi-user Networks
近年来提出了一种新的调制方案，称为具有索引调制的OFDM（OFDM-IM）。该方案允许通过将输入比特流的一部分映射到子载波的索引来发送附加比特。在这项工作中，OFDM-IM在多用户网络的上行链路和下行链路的情况下的性能进行了研究。对于这两种情况，新的基站设计，以克服用户间干扰（IUI）。仿真结果表明，OFDM-IM在多用户网络中的性能优于经典OFDM，即使在大型网络中也能成功消除IUI。
2018-01-30 cs.IT math.IT
Multidimensional Generalized Quadrature Index Modulation for 5G Wireless Communications
本文提出了一种多维广义正交折射率调制方案，利用空间、射频（RF）反射镜和时间索引来传输额外的数字信息。该方案巧妙地将时间索引广义正交空间调制（TI-GQSM）系统与基于介质的调制（MBM）传输原理相结合，称为TI-GQSM-MBM方案。该方案是有吸引力的，因为高数据率和可以实现的显著性能改进。所提出的方案的比特出错率（BER）方面的系统性能进行评估，并与传统的方案的性能进行比较。仿真结果表明，在相同速率下，与TI-GQSM、基于时间索引媒体的调制（TI-MBM）和传统的广义正交空间调制（GQSM）相比，TI-GQSM-MBM方案的性能有了显著的提高。它还表明，所提出的计划是强大的信道估计误差（CEE）相比，多维广义空间调制（GSM）计划。因此，所提出的方案可以有效地用作各种5G和超越无线网络的替代解决方案。
2021-03-12 cs.IT math.IT
Transceiver Design for GFDM with Index Modulation in Multi-user Networks
索引调制（IM）技术可以应用于不同的介质，以便实现频谱和能量高效的通信，以及应用于广义频分复用（GFDM）数据块的子载波的索引。在这项工作中，一种新的收发器架构的多用户GFDM-IM系统。通过将比特出错率（BER）作为性能度量来研究GFDM-IM的性能。结果表明，在GFDM中引入IM可以获得比经典GFDM和带IM的正交频分复用（OFDM）更好的BER性能。
2018-06-12 cs.IT math.IT
Code-Domain Grouped Index Modulation for Spectrally Efficient Spread-Spectrum Communications
National Mobile Communications Research Laboratory, Southeast University（东南大学 移动通信国家重点实验室）；Purple Mountain Laboratories（紫金山实验室）
针对传统CIM在高传输速率下信息分配受限的问题，提出CGIM方法，通过分组扩频码实现并行检测，在相同速率下比传统CIM获得更优的误码率性能。
2026-08-26 cs.IT math.IT
Binary Continuous Phase Modulations Robust to a Modulation Index Mismatch
我们考虑二进制连续相位调制（CPM）信号中使用的一些最近的低成本和低功耗的电信标准。当这些信号通过低成本发射机生成时，实际调制指数可能最终与接收机处采用的标称值完全不同，并且观察到显著的性能劣化，除非采用适当的估计和补偿技术。为此，我们设计了新的二进制方案具有更高的鲁棒性。它们基于具有二进制输入的合适的预编码器和三进制CPM格式的级联。其结果是一个家庭的CPM格式，其相位状态受到约束，以遵循特定的演变。考虑这些预编码器中的两个。我们将讨论与这些方案相关的许多方面，例如功率谱密度、频谱效率、简化检测、最小距离和未编码性能。所采用的预编码器不改变CPM方案的递归性质。因此，这些方案仍然适用于通过伪随机交织器与外部信道编码器的串行级联。
2015-09-10 cs.IT math.IT
Single cell and multi-cell performance analysis of OFDM index modulation
研究了单小区可达速率和多小区正交频分复用（OFDM）索引调制（IM）的和速率。利用多进制对称信道计算了高斯输入下OFDM-IM的单小区可达速率。然后，利用随机几何方法研究了多小区OFDM-IM系统的累积分布函数。进一步证明了正交幅度调制（QAM）多小区OFDM-IM系统中噪声加小区间干扰（ICI）的概率密度函数（PDF）服从混合高斯（MoG）分布。接下来，使用简化的期望最大化（EM）算法估计MoG分布的参数。推导了多小区OFDM-IM的和速率上界。此外，分析和模拟结果进行了比较和讨论。
2018-03-07 cs.IT math.IT
Multiple-Input Multiple-Output OFDM with Index Modulation
具有索引调制的正交频分复用（OFDM-IM）是一种新的多载波传输技术，已被提出作为经典OFDM的替代方案。OFDM-IM的主要思想是使用OFDM系统中的活动子载波的索引作为附加的信息源。在这项工作中，我们提出了多输入多输出OFDM-IM（MIMO-OFDM-IM）方案结合OFDM-IM和MIMO传输技术。低复杂度的收发机结构的MIMO-OFDM-IM方案的开发和它是通过计算机模拟，所提出的MIMO-OFDM-IM方案实现了显着更好的错误性能比经典的MIMO-OFDM几种不同的系统配置。
2015-10-21 cs.IT math.IT
Index Coded PSK Modulation
本文研究了AWGN信道下有噪索引编码问题。我们给出了一个算法，以映射的索引编码的比特到适当大小的PSK符号，使得对于给定的索引码，在一般情况下，接收机与大量的边信息将获得的错误性能的概率相比，具有较少的量，这取决于所使用的索引码。我们称之为\textbf{PSK side information coding gain}。此外，我们表明，接收器与大量的边信息获得此编码增益，除了带宽增益，而接收器与少量的边信息权衡此编码增益与带宽增益。此外，在一般情况下，接收器之间的最佳和最差的性能之间的差异被证明是成比例的索引码的长度。
2015-10-05 cs.IT math.IT
On Multiple-Input Multiple-Output OFDM with Index Modulation for Next Generation Wireless Networks
多输入多输出带索引调制的正交频分复用（MIMO-OFDM-IM）是近年来提出的一种新的多载波传输技术，它可以替代传统的MIMO-OFDM。在该方案中，OFDM与索引调制（OFDM-IM）的概念与MIMO传输相结合，以利用这两种技术的优点。在本文中，我们阐明了下一代5G无线网络的MIMO-OFDM-IM方案的实现和错误性能分析。提出了基于最大似然（ML）、近似最大似然（near-ML）、简单最小均方误差（MMSE）和有序连续干扰消除（OSIC）的MIMO-OFDM-IM MMSE检测器，并研究了它们的理论性能。通过大量的计算机模拟表明，MIMO-OFDM-IM方案在误码性能和频谱效率之间提供了一个令人感兴趣的折衷，并且在实际条件下，使用不同类型的检测器时，它获得了比经典MIMO-OFDM更好的误码性能。
2016-04-24 cs.IT math.IT
Performance Improvement of Dimmable OFDM-Visible Light Communication using Subcarrier Index Modulation and Reed Solomon Encoding
本文提出了一种新的用于正交频分复用（OFDM）的子载波索引调制方案，该方案在可见光通信（VLC）系统中结合了RS编码。在该方案中，首先使用RS编码器对输入比特进行编码，然后对所得到的RS码字中的一组符号进行打孔，并且对剩余符号进行调制并映射到OFDM子载波上。该系统被称为RS-OFDM-IM。与传统的子载波索引调制（SIM）方案不同，所提出的方案基于通过使所选择的子载波失活来传送额外信息来操作，这有助于在OFDM-VLC中同时限幅噪声降低和频谱效率提高。对该技术的比特出错率和吞吐量进行了理论和数值分析。仿真结果表明，该技术的优越性相比，编码DCO-OFDM没有SIM和经典的SIM在OFDM-VLC系统中的实际限幅条件。
2021-09-23 cs.IT cs.SY eess.SY
Maximum Likelihood Decoder for Index Coded PSK Modulation for Priority Ordered Receivers
研究了在AWGN广播信道上，对于给定索引编码问题（ICP）的索引编码PSK调制。对于一个选定的索引码和任意的映射（广播矢量到PSK信号点），我们推导出一个决策规则的最大似然（ML）解码器。接收机在高SNR下的消息错误性能由称为PSK索引编码增益（PSK-ICG）的参数表征。接收器的PSK-ICG由称为最小集合间距离的度量确定。对于一个给定的ICP与接收机之间的优先级顺序，和一个选定的$2^N$ -PSK星座，我们提出了一种算法来找到（索引码，映射）对，其中每一个给出了最好的性能方面的PSK-ICG的接收机。没有其他索引码对（长度为$N$，具有$2^N$广播向量）和映射可以为最高优先级接收机给出更好的PSK-ICG。而且，假定最高优先级接收机实现其最佳性能，则下一个最高优先级接收机以指定的顺序或优先级实现其可能的最大增益，依此类推。
2017-03-09 cs.IT math.IT
Coded Index Modulation for Non-DC-Biased OFDM in Multiple LED Visible Light Communication
使用多个发光二极管（LED）是增加可见光通信（VLC）中的光谱效率的有吸引力的方式。最近文献中提出了使用两个LED的非DC偏置OFDM（NDC OFDM）方案。NDC OFDM已被证明在多个LED设置中比其他用于VLC的OFDM方案（例如DC偏置OFDM（DCO OFDM）和非对称限幅OFDM（ACO OFDM））表现更好。在本文中，我们提出了一个有效的多LED OFDM方案的VLC使用{ \em编码索引调制}。所提出的方案使用两个发射器块，每个发射器块具有一对LED。在每个块内，完成NDC OFDM信令。在信令间隔中激活哪个块的选择由信息比特（即，索引位）。为了提高接收器处的索引位的可靠性（由于多个LED设置中的高信道相关性，这是至关重要的），我们建议单独对索引位使用编码。我们称该方案为CI-NDC OFDM（编码索引NDC OFDM）方案。仿真结果表明，在相同的频谱效率下，索引比特采用LDPC编码的CI-NDC OFDM性能优于NDC OFDM。
2015-07-16 cs.IT math.IT
Power Allocation for Adaptive OFDM Index Modulation in Cooperative Networks
提出了一种协作网络中自适应正交频分复用（OFDM）索引调制（IM）的功率分配策略。该分配策略基于KKT（Karush-Kuhn-Tucker）条件，以最大化网络平均容量为目标，根据瞬时信道状态信息（CSI）进行分配。由于源和中继的发射功率分别受到约束，因此我们可以通过将功率分配给活动子载波来制定优化问题。与传统的均匀功率分配策略相比，所提出的动态策略可以导致更高的平均网络容量，特别是在低信噪比（SNR）区域。蒙特卡罗模拟产生的数值结果也验证了分析。通过应用所提出的功率分配策略，自适应OFDM IM的效率可以在实践中得到提高，这为其在未来的实现，特别是在小区边缘通信铺平了道路。
2017-08-19 cs.IT math.IT
Capacity Analysis of Index Modulations over Spatial, Polarization and Frequency Dimensions
确定调制方案的容量是感兴趣的基本主题。折射率调制（IM），例如空间调制（SMod）、偏振调制（PMod）或频率折射率调制（FMod），在文献中被广泛研究。然而，找到一个封闭形式的分析表达式，他们的能力仍然是一个开放的话题。在本文中，我们制定了封闭形式的表达IM的瞬时容量，连同其$2$第二和$4$第阶近似。我们表明，平均而言，$2$ nd近似误差趋于零，低信噪比（SNR），是$o\left(\textrm{SNR}\right)$。此外，在瑞利，赖斯和Nakagami- $m$信道分布的遍历容量的详细分析。作为容量分析的应用，我们利用所提出的表达式来计算SMod的各态历经容量为不同的天线配置和相关性，PMod为不同的信道组件和条件，和FMod为不同的频率间隔。
2018-03-20 cs.IT eess.SP math.IT
Towards Higher Spectral Efficiency: Spatial Path Index Modulation Improves Millimeter-Wave Hybrid Beamforming
毫米波（mmWave）多输入多输出（MIMO）系统与折射率调制（IM）技术的结合构成了一种新型的毫米波混合波束形成技术。已经进行了大量的研究，以表明这样的系统有可能优于传统的毫米波MIMO的频谱效率（SE）。目前的大多数工作只集中在设计混合波束形成结构，以经验地实现更高的SE性能。然而，一个根本的问题，即IM技术是否可以真正提高当前毫米波混合波束形成的SE仍然没有答案。在这样的背景下，在这项工作中，我们首先扩展的IM辅助毫米波系统到一个更广义的版本，即空间路径索引调制辅助毫米波（SPIM-mmWave）系统，其中包括IM辅助和传统的毫米波MIMO系统作为其特殊情况。基于SPIM-mmWave的框架，对SPIM-mmWave保证优于传统mmWave-MIMO方案的理论条件进行了基础研究。它表明，在特定的信道条件和噪声水平（这将明确给出我们的工作），SPIM-mmWave保证优于传统的mmWave-MIMO系统。
2019-02-26 cs.IT math.IT
Toward Spectral and Energy Efficient 5G Networks Using Relayed OFDM with Index Modulation
下一代无线网络期望为更多数量的无线服务用户和机器类型节点提供更高的数据吞吐量和可靠的连接，这导致对频谱效率（SE）和能量效率（EE）的要求越来越严格。具有索引调制的正交频分复用（OFDM-IM）作为一种有前途的解决方案脱颖而出，以满足SE要求，同时合理地增加系统复杂度。然而，OFDM-IM的EE仍然需要增强。此外，在OFDM-IM系统中几乎不能收获分集增益，这阻碍了进一步的可靠性增强。在这方面，中继辅助OFDM-IM作为一种有前途的实现高SE和EE的联合范式被提出并自去年以来一直在研究。本文的目的是总结这种联合模式的最新成就，阐明其优点和缺点，并揭示相应的挑战和未来的工作。
2019-04-09 cs.IT math.IT
Index Codes for the Gaussian Broadcast Channel using Quadrature Amplitude Modulation
我们提出了索引码，基于多维QAM星座，高斯广播信道，每个接收器要求从源的所有消息。索引码利用该广播信道中的接收器侧信息的效率由称为“侧信息增益”的码设计度量表征。用于该广播信道的已知索引码享有大的辅助信息增益，但是不以相同的速率对所有源消息进行编码，并且不允许消息大小为2的幂。在这封信中提出的索引码，这是基于整数环上的线性码，克服了这两个缺点，但提供了大的边信息增益值。借助于计算机搜索，我们获得了用于编码多达5个消息的QAM索引码，消息大小为2^m，m <= 6。我们还提出了一个新的16-QAM索引码，级联与现成的LDPC码，这是观察到的广播信道容量的4.3 dB内操作的模拟性能。
2015-05-27 cs.IT math.IT
Index Modulation Techniques for 5G Wireless Networks
对更高数据率、更好的服务质量、完全移动和连接的无线网络的需求不断增长，促使研究人员寻求4G无线系统之外的新解决方案。预计将于2020年左右推出的5G无线网络将实现比当前4G无线网络高十倍的频谱和能源效率，并将为低移动性用户支持高达10 Gbps的数据率。为5G无线网络设定的雄心勃勃的目标要求在下一代通信系统的不同层的设计中进行巨大的变化。大规模多输入多输出（MIMO）系统、滤波器组多载波（FBMC）调制、中继技术和毫米波通信已被认为是5G网络物理层设计的一些强有力的候选者。在这篇文章中，我们阐明了MIMO和多载波通信系统的索引调制（IM）技术的潜力和实现，这些技术预计将成为5G系统的两项关键技术。具体来说，我们专注于IM的两个有前途的应用：空间调制（SM）和正交频分复用与IM（OFDM-IM），我们讨论了IM技术的频谱和节能的5G无线网络的最新进展和未来的研究方向。
2016-04-28 cs.IT math.IT
Tone-index Multisine Modulation for SWIPT
我们提出了一种新的同步无线信息和功率传输（SWIPT）技术，嵌入信息位的音调索引的多正弦波形。通过改变传输的带宽受限的多正弦信号的子载波的数量，所提出的方案能够实现高效的射频能量收集和低复杂度的信息传输。接收机不需要信道估计，并在接收信号的包络处采用非相干最大似然检测。所提出的音调指数调制的性能进行评估的平均错误概率的平坦衰落信道，我们表明，它优于其峰均功率比对应。
2019-06-25 cs.IT eess.SP math.IT
Fluid RIS (FRIS)-Assisted Index Modulation for 6G Wireless Communications
University College London（伦敦大学学院）；Kyung Hee University（庆熙大学）；National Mobile Communications Research Laboratory, Southeast University（东南大学国家移动通信重点实验室）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
本文研究了流体可重构智能表面（FRIS）如何支持索引调制（IM），其中信息位选择一个表面配置，接收端从诱导的接收端响应中检测索引。关键挑战是许多可行的FRIS布局不一定导致可靠的空域索引。为解决此问题，本文提出了一种响应感知设计观点，根据响应域分离性选择FRIS空间码本，而非仅依赖布局多样性。此外，讨论了执行粒度作为实际设计调节器，平衡空域多样性、试点开销、耦合鲁棒性和硬件可行性。
2026-05-21 cs.IT math.IT
Fluid Reconfigurable Intelligent Surface Enabling Index Modulation
Frontiers Science Center for Mobile Information Communication and Security, Southeast University（东南大学移动信息安全前沿科学中心）；Key Laboratory of Intelligent Support Technology for Complex Environments, Ministry of Education, Nanjing University of Information Science and Technology（南京信息工程大学教育部复杂环境智能支撑技术重点实验室）；Purple Mountain Laboratories（紫金山实验室）；School of Electronic and Information Engineering, South China University of Technology（华南理工大学电子与信息工程学院）；School of Communication Engineering, Hangzhou Dianzi University（杭州电子科技大学通信工程学院）；Department of Electronic and Electrical Engineering, University College London（伦敦大学学院电子电气工程系）；Yonsei Frontier Lab, Yonsei University（延世大学延世前沿实验室）；School of Electronics and Information Engineering, Nanjing University of Information Science and Technology（南京信息工程大学电子信息学院）
本文提出基于流体可重构智能表面的索引调制框架，通过接收端天线索引选择传输信息，支持连续和有限位相控制，并通过降复杂度检测器和性能分析实现高效通信。
2026-03-12 cs.IT math.IT
Modulation Based On A Simple MDS Code: Achieving Better Error Performance Than Index Modulation and Related Schemes
在本文中，我们提出了两个新的调制概念的基础上，一个简单的最大距离可分离（MDS）码{和这些概念可以实现更好的错误性能比索引调制（IM）和相关的计划。}在第一个概念中，我们使用幅度和相位电平来形成简单的MDS码，而在第二个概念中，码字元素的同相和正交分量被用来构造MDS码。我们描绘了实际的方案，使用所提出的概念与正交频分复用（OFDM）。我们从最小欧几里德距离和误比特率两个方面分析了该算法的性能。我们还表明，所提出的技术表现出理想的性能，如高效的低复杂度检测，非常简单的比特到符号，符号到比特的映射，以及更好的错误性能相比，OFDM-IM和相关计划。更重要的是，相反的绝大多数的IM研究，专注于显示的IM技术对传统的调制技术的优越性，我们表明，调制概念的基础上，一个众所周知的MDS码可以实现更好的错误性能比IM和相关计划，同时表现出一个简单的结构，这些计划。
2021-08-10 cs.IT eess.SP math.IT
Index Modulation-Based Flexible Non-Orthogonal Multiple Access
非正交多址接入（NOMA）被认为是未来通信系统的有效候选。本文提出了一种新的基于正交频分复用（OFDM）和指数调制（IM）的NOMA方案，称为OFDM-IM NOMA，用于未来的多用户通信系统。受IM和经典OFDM-NOMA的启发，用户通过调整功率分配因子和子载波激活比来利用灵活性。我们的新方案允许不同的服务用户共享可用的资源，在经典的NOMA，更有效地。结果表明，OFDM-IM NOMA可靠地支持高，低数据速率用户在相同的资源，通过调整他们的子载波激活比。
2020-04-17 cs.IT eess.SP math.IT
Orthogonal Delay-Doppler Division Multiplexing Modulation with Hierarchical Mode-Based Index Modulation
针对OTFS-IM检测复杂度高的问题，提出分层模式索引调制HMIM，结合ODDM构成ODDM-HMIM，在相同SE下BER和复杂度均优于传统IM，还提出适配大帧的低复杂度SIC-MMSE检测器。
2025-01-14 cs.IT eess.SP math.IT
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
Mitigation of relative intensity noise of Quantum Dash mode-locked lasers for PAM4 based optical interconnects using encoding techniques
由于高模式划分噪声（MPN），量子破折号（Q-Dash）被动锁模激光器（PMLL）表现出显著的低频相对强度噪声（RIN），这阻碍了诸如PAM 4的多级幅度调制格式的实现。作者证明了低频RIN缓解采用8B/10 B和曼彻斯特编码与PAM 4调制格式。这些编码技术减少了调制频谱内容与Q-Dash设备的低频RIN之间的重叠，但代价是增加了开销。的RIN的33.6 GHz的自由频谱范围Q-Dash PMLL的特点，并获得的结果表明，从DC到4 GHz的RIN非常高的水平，但较低的水平为更高的频率。对28 GBaud 8B/10 B和曼彻斯特编码的PAM 4信号，与不使用编码的情况相比，性能得到了改善。最后，通过比较使用外腔激光器（ECL）获得的PAM 4信令的比特出错率（BER）性能与使用Q-Dash PMLL获得的性能，证明了RIN对系统性能的影响。
2016-11-29 cs.IT cs.NI 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
Adaptive OFDM Index Modulation for Two-Hop Relay-Assisted Networks
本文提出了一种适用于两跳中继网络的自适应正交频分复用（OFDM）索引调制（IM）方案。与具有确定性和固定映射方案的传统OFDM IM方案相比，在所提出的自适应OFDM IM方案中，比特流与用于第一跳和第二跳的活动子载波的索引之间的映射方案由一定的准则自适应地选择。结果，第一跳和第二跳中的相同比特流的活动子载波可以变化，以便对抗慢频率选择性衰落。这样，可以提高系统的可靠性。此外，考虑到中继设备通常是简单节点的事实，由于有限的处理能力，其可能不总是能够执行映射方案选择，我们还提出了一种替代的自适应方法，其中映射方案选择仅在源处执行，并且中继将简单地利用所选择的映射方案而不改变它。网络容量和符号出错率（SER）以封闭形式给出解码转发（DF）中继网络，并通过蒙特卡罗模拟产生的数值结果来证实。
2017-06-20 cs.IT 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
Constructions of Rank Modulation Codes
秩调制是一种对信息进行编码以校正闪存设备中的错误以及传输线中的脉冲噪声的方式。建模秩调制涉及构建配备Kendall tau距离的排列空间的包装。我们提出了几个一般结构的代码排列，涵盖了广泛的代码参数。特别是，我们展示了一些方法，其中传统的纠错码可以被修改，以纠正错误的肯德尔空间。我们构造的代码提供简单的编码和解码算法，基本上相同的复杂性，需要纠正错误的汉明度量。例如，从二进制BCH码，我们得到的代码纠正$t$肯德尔错误的$n$存储单元，支持$n!/(\log_2n!)^t$消息的顺序，对于任何常数$t= 1,2,...$。我们还构建家庭的代码，纠正的错误数量的增长与$n$在不同的速度，从$Θ(n)$到$Θ(n^{2})$。我们的一个构造产生了一个家庭的秩调制码的消息的数量和可纠正的肯德尔错误的数量之间的权衡接近最佳缩放率。最后，我们列出了构造有限长度码的一些可能性，并给出了具有特定参数的秩调制码的例子。
2011-10-12 cs.IT math.IT
Single-Carrier Index Modulation for IoT Uplink
对于物联网（IoT），可能有大量设备通过无线技术连接到互联网。一般而言，IoT设备将由于有限的处理能力、存储器、能量源等而具有各种约束，并且期望采用高效的无线传输方案，尤其是针对上行链路传输。例如，具有索引调制（IM）或OFDM-IM的正交频分复用（OFDM）由于其能量效率而可以被考虑用于IoT设备。在本文中，我们研究了一个不同的IM计划的单载波（SC）系统，这是被称为SCIM。虽然SCIM在能量效率方面类似于OFDM-IM，但SCIM可能更适合于IoT上行链路，因为与OFDM-IM相比，SCIM具有较低的峰均功率比（PAPR）并且在设备处不需要快速傅里叶逆变换（FFT）。我们还考虑了SCIM的预编码，并将其推广到多个接入信道，以便多个IoT设备可以共享相同的无线电资源块。为了检测预编码SCIM信号，低复杂度检测器推导。为了获得更好的性能，基于变分推理，被广泛用于机器学习，我们考虑一个检测器，提供一个近似的解决方案，以最佳的检测。
2019-04-05 cs.IT 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
Enhanced Fluid Index Modulation for Integrated Data and Energy Transfer
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Imperial College London（帝国理工学院）；Yangtze Delta Region Institute (Quzhou), University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学长三角研究院（衢州））；University College London（伦敦大学学院）；Kyung Hee University（庆熙大学）
本文提出一种基于流体索引调制（FIM）的集成数据与能量传输（IDET）系统，通过联合优化端口选择、预编码向量和功率分配比，在满足误码率和速率约束下最大化平均收集能量，并采用黎曼增广拉格朗日法和块坐标下降法实现高效优化。
2026-06-03 cs.IT 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
Spatial Semantic Communication: When Semantic Transmission Meets Index Modulation
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；University College London（伦敦大学学院）；Western University（韦仕敦大学）
研究提出空间语义通信（SSC）系统，利用流体天线 - 索引调制（FA - IM）技术，结合剩余量化（RQ）方法与语义感知流分割方案，有效整合多种优势，为数字语义传输提供稳健解决方案。
2026-07-23 cs.IT math.IT
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
1-bit RIS-aided Index Modulation with Quantum Annealing
本文提出一种1比特RIS辅助索引调制方案，通过索引正相移基数嵌入额外信息比特，并利用量子退火求解发射端约束优化和接收端QUBO问题，实验与理论结果均表明其优于传统方案。
2025-09-23 cs.IT math.IT
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
Unified Block Signal Processing Framework for LPWANs: Sequence Index Modulation Spreading
Sun Yat-sen University（中山大学）
本文提出了一种面向LPWANs的统一块信号处理框架，通过准正交码字实现高效多用户分离，支持灵活实现并提升物理层性能。
2025-11-25 cs.IT 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
Channel Dependent Mutual Information in Index Modulations
互信息是用于执行链路自适应的度量，其允许实现接近容量的速率。自适应传输模式的计算是通过使用信噪比和互信息之间的映射来实现的。由于互信息计算的高度复杂性，该过程通过蒙特卡洛模拟离线执行，其结果存储在查找表中。然而，在诸如空间调制或极化调制的索引调制中，这是不可行的，因为星座和互信息是信道相关的，并且如果信道是时变的，则需要在每个时刻计算该度量。在本文中，我们提出了不同的近似，以获得一个简单的封闭形式的表达式，允许计算在每个时刻的互信息，从而使可行的链路自适应。
2018-07-25 cs.ET cs.IT eess.SP
Wireless Quantization Index Modulation: Enabling Communication Through Existing Signals
随着物联网设备的数量继续呈指数级增长并使无线频谱饱和，迫切需要额外的频谱来支持大型无线设备网络。在过去的几年里，已经提出了许多有前途的解决方案，但它们都受到新基础设施成本、设置和维护的缺点，或者由于FCC法规而难以实施。在本文中，我们提出了一种新的无线量化索引调制（QIM）技术，该技术使用现有的基础设施将信息嵌入到现有的无线信号中，以与物联网设备进行通信，对原始信号的影响可以忽略不计，并且频谱开销为零。我们探索无线QIM的设计空间，并评估在不同条件下在电视，FM和AM无线电广播信号中嵌入信息的性能。我们证明，我们可以嵌入消息高达8-200~kbps的原始FM，AM和电视信号的音频和视频质量分别可以忽略不计的影响。
2018-04-25 cs.IT cs.NI math.IT
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
