高江奇

摘要：广义空间调制是空间调制的一般性推广。广义空间调制作为一种新的MIMO调制技术能降低MIMO系统中多天线带来的高功耗和系统的复杂度。为了研究大规模MIMO系统中广义空间调制与空间调制性能对比，通过计算机仿真研究了采用广义空间调制与空间调制的大规模MIMO系统的性能。在瑞利信道下分别对不同天线数目性能进行了研究，并且分析广义空间调制与空间调制在瑞利信道的性能差异。结果表明，在相同频谱效率下，广义空间调制的性能优于空间调制，而且当天线数目增大时广义空间调制的优势更加明显。

关键词：大规模MIMO 广义空间调制 频谱效率

1 引言

无线通信系统进入4G通信时代后，业界对无线通信的传输速率要求越来越高。一方面是因为移动用户的数量持续增长，另一方面是因为随着新型个人移动智能终端的普及，移动数据业务的类型和需求日益丰富。面对未来对速率更大的业务如VR、3D视频，5G系统提出了最高高达1 Gbps的用户体验速率要求。为了满足速率要求，大规模MIMO作为5G的关键技术被广泛地进行研究[1]。但是MIMO技术的一些技术弊端，如发射天线同步比较难以保证，多天线传输时接收端产生强烈信道间干扰，多射频传输带来的高能耗和高成本[2]，这些弊端将在采用了成百上千的天线数目的大规模MIMO中显得更加突出而不能忽视。

针对这些问题，R Mesleh与H Haas等人提出了一种新的多天线传输方案，并命名为空间调制（Spatial Modulation，SM）技术[3-4]。……