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1、备注：1.此任务书应由指导教师填写，签名处须由教师亲笔签名。2. 此任务书必须在学生毕业设计开始前下达给学生。20级本科毕业设计论文开题报告表学号：学院：专业：学位论文题目学位论文题目来源： 1.科研 2.生产 3.教学含实验 4.其它在选项上打勾选择学位论文成果形式： 1.硬件 2.硬件+软件 3.软件 4.纯论文学位论文研究内容1500-2000字，主要从以下五个方面进行阐述参考毕业论文正文格式：宋体小4号，英文字体为Times New Rome，行间距固定20磅，可另加页：1研究现状及发展态势2选题依据及意义3课题研究内容4. 拟解决的关键问题和最终目标，以及拟采取的主要理论、技术路线和

2、实施方案等5论文特色或创新点导师审查意见 签名：日期： 年月 日20 级本科毕业设计论文进度计划表学院名称： 填表日期：年月日学生论文题目（含副标题）学 号周 次主要工作计划内容完成情况指导教师签字备 注第7学期 13-14周（正常学生从这个时间开始写）第7学期 15-16周第7学期 17-18周第7学期 19-20周第8学期 1-2周（考研延期同学从这个时间开始写）第8学期 3-4周第8学期 5-6周第8学期 7-8周第8学期 9-10周第8学期 11-12周第8学期 13-15周说明: 1.此表由指导教师填写，并与毕业设计任务书同时下达给学生； 2.该表作为专家组或指导教师对学生毕业设计进

3、度检查的参考依据。20级本科毕业设计论文初期检查表填表日期：以下内容由学生本人填写学号毕业设计题目名称含副标题指导教师及职称以下内容由检查教师填写对课题的基本评价在备选项后面划勾课题工作量饱满适中不够课题难度大涉及知识点丰富比较丰富较少课题价值很有价值价值一般价值不大检查评语学生毕业设计的准备工作及对设计任务的认识检 查 教 师签 名教务科科长签字盖章说明：1、本表内容应如实填写；2、本表应妥善保管，以便装订在毕业论文中；3、学院教务科对检查情况分类汇总后，报送教务处实践教学科备案。20 级本科毕业设计论文中期检查表 填表日期：题目名称题目性质科研 生产 教学含实验 其他指导教师工作地点校内：

4、校外：设计时间20 年 月 日至 20 年 月 日以下内容由专家填写课题核心课题进展情况存在困难解决方法或建议 检查教师签名：当期完成情况成绩优 秀良 好中 等及 格不及格20级本科毕业设计论文答辩提问记录表学生_ 学号_学院_ 专业_ 答复下列问题情况记录： 答辩组提问一： 学生答复情况（请打勾）： 1.好 2.较好 3.一般 4.差答辩组提问二：答辩组提问三：答辩组提问四：答辩组提问五： 答辩组组长签名：_年 月 日20级本科毕业设计论文成绩考核表学生 专业 学号 题目全称指导单位 一、指导教师评语课题工作量、难度及软、硬件等方面能力锻炼学生工作态度、进度执行及毕业设计任务完成等情况论文中

5、、英文摘要、目录、正文、参考文献撰写及外文资料翻译情况指导教师签名：_二、论文评阅教师评语：论文中、英文摘要、目录、正文、参考文献及译文等内容的文法及逻辑思路论文内容所反映出的学生本人的工作量、难度及任务完成等情况对论文全文的总体评价注明是否到达答辩要求 评阅教师签名：_三、毕业答辩专家组评语：答辩报告的逻辑思路、学生本人的工作量、难度及任务完成等情况学生答复下列问题时所反映的逻辑思维、基本知识、基本技能和知识面等情况 答辩专家签名：_ 四、毕业设计论文成果形式认定：1.硬件 2.硬件+软件 3.软件 4.纯论文请选择其中一种答辩专家签名：五、毕业设计论文成绩：设计过程（30分）毕业论文45分

6、毕业答辩25分总分注：成绩考核表要求如实填写，填写内容必须由教师亲笔手写。摘 要 基于索引调制的正交频分多路复用技术是传统正交频分多路复用技术的一种改良技术。基于索引调制的正交频分多路复用技术在传输性能上优于传统正交频分多路复用技术，可以更好的对抗载波频率偏移对传输造成的影响。本文着重讨论分析基于索引调制的正交频分多路复用技术在有载波频率偏移情况下的误码率情况，推导出误码率的理论公式，并与传统正交频分多路复用技术进行比较，验证基于索引调制的正交频分多路复用技术的优越性，这些工作是前人没有做过的。关键词：子载波索引调制，正交频分多路复用，载波频率偏移，误码率，信道间干扰AbstractSubca

7、rrier-Index Modulation Orthogonal Frequency Division Multiplexing （SIM-OFDM） is a new and imporving form of the traditional OFDM.The transmitting performance of SIM-OFDM is superior to OFDMs.Also,SIM-OFDM can confront carrier frequency offset（CFO） better than traditional OFDM systems.This dissertati

8、on studies the bit error rate（BER） of the SIM-OFDM with CFO, deducing the theoritical expression,and compare it with the BER of the traditional OFDM systems to prove that the superiority of the SIM-OFDM systems,and this work havent done by others.Keywords:Subcarrier-Index Modulation（SIM）,OFDM,carrie

9、r frequency offset（CFO）, bit error rate（BER），Inter-Channel Interference（ICI）第一章 引言伴随着社会的发展和进步，人类的生活越来越依赖于通信技术，因此越来越多的国家都竭力研究现代通信技术和通信网络的建设，特别是作为现代通信中非常重要的移动通信1更是成为研究的焦点。1.1 研究背景及意义现代移动通信技发展经历了以下几个阶段。第一代移动通信的开始我们一般认为是在1978年，贝尔实验室研发出先进移动 系统，建成了蜂窝状移动通信系统，随后蜂窝状移动通信系统被各个国家广泛应用，这是由于蜂窝网通过频率复用大大提高了系统容量。 1.2

10、 论文结构及安排本论文的主要研究内容是研究和分析基于索引调制的OFDM技术，即SIM-OFDM技术，在理论上用不同的方法推导出SIM-OFDM系统在AWGN信道和瑞利信道下的误码率表达式并通过仿真进行验证，并在加入子载波频率偏移的情况下将两种技术的各自性能进行比照。经过深入研究，我们发现SIM-OFDM作为OFDM系统的一个改良技术，具有比传统OFDM具有更好的性能，尤其是在对抗频率偏移方面。本文的主要结构安排如下：第二章 多载波系统传输方案2.1 多载波系统概述 通信系统主要分为单载波系统和多载波系统，我们目前主要使用的都是多载波传输系统，因为其相较于单载波系统具有明显优势，接下来我们将对其

11、进行具体介绍。2.1.1 单载波传输系统图2-1 单载波系统基本结构图2-1显示的是一个最基础的单载波系统模型。2.1.2 多载波传输系统多载波传输把一连串数据比特流进行类似于串并转换的行为之后变成了假设干个子比特流，。图2-2为多载波系统基本结构模型。图2-2 多载波系统基本结构多载波技术有多种提法2，如正交频分复用OFDM2、离散多音调制DMT和多载波调制Multi-Carrier Modulation,MCK。2.2 OFDM系统的介绍和分析2.2.1 OFDM技术介绍正交频分多路复用2（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技术

12、是一种特殊的多载波传输技术，由于它的特性可以将其视为复用技术的一种。2.2.2 OFDM系统的原理和基本模型OFDM的运行过程是这样：首先将高速传输的一串数据比特流经过串并转换之后变成了假设干个并行的子比特流，串并转换的目的在于使总体传输速率不变而每一路子数据流的速率降低。从开始，OFDM的符号可以写成如下形式： 2-1OFDM的基本模型如图2-4所示，其中。 图2-4 OFDM系统基本模型框图2.2.3 OFDM系统的优缺点OFDM作为3G和4G的一种核心使用技术，必定具有其他技术所不具备的一些优点2，当然同时也必定存在有一些问题。 其主要优点有：2.2.4 OFDM系统中的同步要求2.3

13、SIM-OFDM系统的介绍和分析2.3.1 SIM-OFDM 技术介绍2.3.2 SIM-OFDM 原理和基本模型2.3.3 SIM-OFDM的优缺点SIM-OFDM由于是OFDM系统的一种改良形式，因此具备OFDM的特点，在本章前一节已经介绍过了，因此这里主要介绍SIM-OFDM相比于OFDM系统具有哪些优点和缺点68。2.4 通信系统性能指标通信系统的性能指标9是衡量一个通信系统好坏的标准，它涉及到系统的许多方面，包括有效性、可靠性、标准性、经济性、鲁棒性和实用性等等。2.4.1 有效性有效性通常是指在单位时间传输数据量的多少，即所谓的传输速率，单位是比特每秒。2.4.2 可靠性可靠性是指

14、系统的接收信息和发送信息的相似性高不高。2.4.3 有效性和可靠性的关系2.4.4 误码率分析2.5 本章小结本章主要介绍了一些基础模型和背景知识。第三章SIM-OFDM系统中的误码率分析通信系统的性能指标是衡量一个通信系统好坏的标准，我们所做的所有和通信有关的工作基本上都是为了让通信系统具有更优的性能，其中最重要的是可靠性和有效性。这里我们主要通过对SIM-OFDM系统的有效性进行分析，衡量标准选择为误码率。3.1 SIM-OFDM系统误码率分析SIM-OFDM系统由于索引比特也要传递信息，所以索引比特错误也会导致传输的调制符号发生错误，因此其误码率的分析和传统OFDM系统有所不同，下面我们

15、将使用几种不同的方法对SIM-OFDM系统的误码率进行分析。3.1.1 能量判决方法能量判决是根据接收信号间的能量比照来判定激活子载波位置，3.1.2 联合界方法我们用联合界10的方法来对SIM-OFDM系统的误码率进行分析。我们假设频域的信道系数可以表示为：,其中N（0，1）。为离散傅里叶变换DFT矩阵，N0,1表示服从标准正态分布，即均值为零，方差为1的正态分布。的相关矩阵为： 3-4其中3.1.3 UPPER BOUND 方法由于联合界方法在高阶下没有很紧的界，因此我们提出了UPPER BOUND12的推导方法。3.1.4 基于最大似然检测的误码率分析上述方法或多或少的存在一些局限性和缺

16、点，因此我们希望将上述方法进行一些改良，以便获得更准确的误码率表达式。3.2 仿真结果及分析 在本章和第四章我们使用的SIM-OFDM系统模型都是一样的，均为2选1的SIM-OFDM系统，选择的子载波数目为1024，循环前缀长度为256。我们使用的是EVA车载信道模型，车速为56km/h，信道的最大时延为2.51ms。3.2.1 能量判决方法仿真我们使用能量再分配策略，没有加交织，在瑞利衰落信道下将对SIM-OFDM系统和OFDM系统在不同的调制方式下的性能进行比较。这里我们使用能量判决方法，因此需要进行均衡。如图3-1，图3-2和图3-3所示，SIM-OFDM系统在误码率性能方面相较于传统的

17、OFDM系统有一定的优势。图3-1 能量判决下BPSK的OFDM与SIM的误码率性能比较图3-2 能量判决下QPSK的OFDM与SIM的误码率性能比较图3-3 能量判决下16-QAM的OFDM与SIM的误码率性能比较3.2.2 联合界方法仿真联合界方法可以根据信道的相关性直接改变信道相关矩阵以获得相应信道条件下的误码率表达式，因此较为简单灵活。3.2.3 UPPER BOUND 方法仿真我们使用能量再分配策略，没有加交织，在瑞利衰落信道下将对SIM-OFDM系统在不同的调制方式下进行仿真，使用最大似然判决，因此不需要进行均衡。3.2.4 基于最大似然算法的误码率分析仿真我们使用能量再分配策略，

18、没有加交织，在加性高斯白噪声信道下和瑞利衰落信道下将对SIM-OFDM系统在BPSK调制方式下进行仿真，使用最大似然判决，因此不需要进行均衡。3.3 本章小结 本章通过介绍通信系统性能指标引出对误码率的理论分析，之后又通过对能量判决的方法证明了其和最大似然ML方法的等效性。第四章 SIM-OFDM系统的载波频率偏移的概念及分析4.1 载波频率偏移下的OFDM系统我们都知道，OFDM系统将一串数据比特流通过串并转换之后将其分别调制到N个正交的子载波上，因此我们希望通过对ICI进行研究、分析和处理，并在此基础上研究频率偏移对通信系统的误码率性能的影响。4.1.1 OFDM系统的频偏模型发射机和接收

19、机之间的载波频率偏移CFO将会导致接收信号在频域上发生偏移，从而使得各个子载波之间正交性被破坏，系统的误码率性能将会急剧变差。4.1.2 OFDM系统有频偏的误码率分析在对有载波频率偏移CFO的OFDM系统的模型有了基本的数学分析之后，我们来对OFDM系统进行误码率的性能分析。4.2 载波频率偏移下的SIM-OFDM系统SIM-OFDM系统作为OFDM系统的一种改良形式，虽然传输形式和OFDM系统有一些不同，然而载波频率偏移CFO的出现依然会导致原本互相正交的子载波不再正交，4.2.1 SIM-OFDM系统的频偏模型这里我们仅仅考虑BPSK调制下的AWGN信道的误码率分析，使用的系统依然是2选

20、1的SIM-OFDM系统。4.2.2 频偏对SIM-OFDM系统的误码率分析4.3 仿真结果及分析4.3.1 频偏下的OFDM系统4.3.2 频偏下的SIM-OFDM系统4.3.3频偏下的SIM-OFDM与OFDM系统比照4.4 本章小结第五章 结束语5.1本文内容本文主要讨论了OFDM系统的一种改良形式SIM-OFDM系统。我们先介绍了OFDM系统，并在此基础上引出了SIM-OFDM系统，介绍了SIM-OFDM系统的基本原理和模型。5.2下一步学习工作方向我们这里仅仅是在讨论有频率偏移的情况下仅仅考虑使用BPSK调制方式，二选一的SIM-OFDM系统的误码率进行了分析，接下来我们可以考虑调制

21、方式为更高阶，并且子载波为N选k的情况下继续研究SIM-OFDM系统的误码率性能。参考文献1 啜钢，王文博，常永宇等.移动通信原理与应用M.北京：北京邮电大学出版社，2002.1-132 佟学俭，罗涛等.OFDM移动通信技术原理与应用M.北京：人民邮电出版社,2003年6月.1-213 B. Stantchev, G. Fettweis. Time-variant distortions in OFDMJ. IEEE Communications Letters, Vol. 4, No. 10, October 2000, pp. 312-3144 P.H. Moose. A techniqu

22、e for orthogonal frequency division multiplexing frequency offset correctionJ.IEEE Trans.Communication,Vol.42,No.10,October 1994, pp. 2908-29145 J.-J. Van de Beek, M. Sandell, P.O. Brjesson. ML Estimation of Timing and Frequency Offset in OFDM SystemsJ. IEEE Trans. Signal Processing, Vol. 45,No.7, J

23、uly 1997, pp. 1800-18056 R. Abualhiga and H. Haas.Subcarrier-index modulation OFDMC. in Proc. IEEE Int. Symp. Pers., Indoor Mobile Radio Commun, Tokyo, Japan, 2009, pp. 13-16.7 Mesleh R Y, Haas H, Sinanovic S. Spatial modulationJ. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2008,Vol.57,No.4, pp. 2228

24、-2241.8 D. Tsonev, S. Sinanovic, and H. Haas.Enhanced subcarrier index modulation （SIM） OFDMC.in Proc. IEEE GLOBECOM Workshops, Houston,Tx2011, pp. 728-732.9 李晓峰，周宁.周亮.通信原理M。北京：清华大学出版社，1973.22-2510 E. Basar, U. Aygolu, E. Panayirci, and H. V. Poor. Orthogonal frequency division multiplexing with index modulationC. in Proc. IEEE GLOBECOM, 2012,pp. 4741-4746.11 E. Basar, U. Aygolu, E. Panayirci, and H. V. Poor. Orthogonal frequency division multiplexing wit