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基于复用技术的索引调制(Index Modulation,IM)技术是一种多角度的新型调制形式。其主要思想是利用传输媒体的有效性来进一步调制数据符号。索引调制技术通过选择不同的传输媒体来产生传输空隙,在保证良好性能的前提下可以很好的对抗信道间干扰(Inter-Channel Interference,ICI)以及解决传输媒介的同步问题。并且索引调制还具有调节发射机功率和频谱效率的特点,是下一代移动通信的主要技术之一。本文主要研究空域索引即空间调制系统以及其变型系统的性能,如广义空间调制(Generalized Spatial Modulation,GSM),正交空间调制(Quadrature spatial modulation,QSM)等。总体优化目标是要达到增大系统传输效率的同时降低系统干扰、误比特率和检测复杂度。本文首先针对GSM下传输不同符号存在信道干扰和接收端检测复杂度过大的问题进行研究。基于索引调制的特点,提出将发射天线标记的索引值以及需要传输的信息比特构造成新型传输符号,然后调整映射规则将其转化到传统星座图中的传输方案。将激活天线信息隐藏到传输的信息比特中,随后发送端利用天线选择算法选择合适信道,达到多天线传输抗干扰的目的。重新构造后的系统由于天线选择先后的顺序性会产生不同的构造符号,可以更加充分的利用比特选取天线的冗余度,提高了信号的传输速率,与传统广义空间调制相比每个时隙可以多传送2到3个比特。接收端由于不需要像传统GSM一样检测激活天线组合,仅需要检测扩大后星座图中的调制符号就可以获得激活天线信息以及加载的传输信息,使得搜索范围缩小,降低了检测复杂度。随后针对QSM有接收分集但是没有发射分集的问题,结合空时移键控系统的系统特点,提出了一种具有发射分集正交空间调制系统。新型系统将激活天线转化为激活空时矩阵来实现发射分集,提高了系统性能。由于新型系统运用最大似然算法检测复杂度过高,随后提出了一种随着激活方案改变搜索范围的球形译码算法。新型系统运用该球形检测在高信噪比时可以获得与传统正交空间调制使用最大似然检测一样的性能,但是检测复杂度与之相比有15%的降低。