基于补码的差分空间调制协作系统设计

任靖渊 许翎靖 金小萍

摘  要：为了提出一种基于补码的差分空间调制协作系统（complement code-differential spatial modulation，CC-DSM）设计方案，来克服差分空间调制（differential spatial modulation，DSM）技术应用在协作系统时产生的干扰，本文在DSM系统的基础上，结合协作系统，将复杂的DSM系统移入中继，并在系统中加入补码以增强抗干扰能力，最后对CC-DSM系统进行仿真并与其他系统比较性能差异。绘制CC-DSM系统与Gold-DSM系统在准静态平坦瑞利衰落信道下的误码率性能图。同时对比传统DSM系统与CC-DSM系统之间的误码率性能。研究得出，基于补码的差分空间协作调制系统在相同信噪比条件下，系统抗干扰能力要优于传统的差分空间调制系统和基于Gold码的差分空间调制协作系统Gold-DSM。

关键词：差分空间调制;协作系统;补码

中图分类号：TN911      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）19-0061-04

Abstract：To propose a complement code-differential spatial modulation （CC-DSM） design scheme to compensate for the interference generated by differential spatial modulation （DSM） technology when applying collaborative systems. Based on the DSM system，combined with the cooperative system，the complex DSM system is moved into the relay，and the complement code is added to the system to enhance the anti-interference ability. Finally，the CC-DSM system is simulated and compared with other systems. The BER performance charts of CC-DSM system and Gold-DSM system in quasi-static flat rayleigh fading channel are plotted. At the same time，the BER performance between the traditional DSM system and the CC-DSM system is compared. It is concluded that the anti-jamming capability of DSM system based on complement code is better than that of traditional DSM system and Gold-DSM system based on Gold code under the same SNR.

Keywords：differential spatial modulation;collaboration system;complement code

0  引  言

空間调制技术（spatial modulation，SM）[1]作为一种新型的多输入多输出（multiple input multiple output，MIMO）调制技术，通过每次只激活一根发射天线，借助一条射频链路，有效地克服了多输入多输出系统所面临的问题，如发射天线间的干扰、同步及系统的高能耗问题。然而SM技术要求接收端对当前信道状态（channel state information，CSI）进行精确估计以检测所有传递信息。但在移动场景下，由于对高速变化的信道进行精确估计是相当困难的，因此差分空间调制技术（differential spatial modulation，DSM）[2，3]被提出。

正是DSM独特的性质，使其在新兴的无线系统中得到广泛应用，其中DSM多与协作通信、可见光通信等系统进行结合。协作通信系统在多用户通信环境中，利用信道的传输特性，实现单天线终端侦听另一终端数据传输的目的，同时按照一定的方式向目的端转发另一终端数据。……