🌐 OFDM-IM 索引调制基础仿真平台

完整的 OFDM 索引调制系统实现，从原理到实践的全链路仿真  

📌 为什么选择本仿真平台？

🎯 核心价值

⚡ 技术亮点

🌊 OFDM-IM 系统架构

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    OFDM-IM 发射-接收链路                         │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                 │
│  比特流 ──► [索引编码] ──► [QAM调制] ──► [子载波映射] ──► [IFFT] │
│                │              │              │            │     │
│           Combinadic      QPSK/QAM      稀疏放置      时域信号  │
│                                                                 │
│         ┌──────────────── 信道 ────────────────┐                │
│         │         AWGN / Rayleigh              │                │
│         └──────────────────────────────────────┘                │
│                                                                 │
│  [FFT] ──► [均衡] ──► [检测器] ──► [索引解码] ──► 恢复比特       │
│    │         │           │             │                        │
│  频域     ZF/MMSE    ML/LLR/Greedy   比特恢复                   │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

📊 性能指标 (仿真实测)

💡 能效优势：OFDM-IM 仅激活 k/n 子载波，发射功率集中在激活位置，获得 10log₁₀(n/k) dB 的能效增益。

🖥️ 运行环境

最低要求

快速验证

>> cd packages/P1_基础包
>> setup_path
>> generate_plots

🧠 算法原理

索引调制核心思想

传统 OFDM：所有 N 个子载波都携带数据符号。

OFDM-IM：将子载波分成子块，每个子块只激活 k 个 (k < n)，激活模式本身携带额外比特。

关键公式

索引比特数:

$$ p 1 = \lfloor \log2 C(n,k) \rfloor $$

数据比特数:

$$ p 2 = k \cdot \log2 M $$

频谱效率:

$$ \eta = \frac{G(p 1 + p2)}{N + N_{CP}} $$

ML 检测器:

$$

(\hat{\mathcal{I}}, \hat{\mathbf{s}}) = \arg\min \sum {i \in \mathcal{I}} |yi - H i si|^2 + \sum {j \notin \mathcal{I}} |yj|^2 $$

📁 项目结构

P1_基础包/
├── 📂 core/                    # 核心调制解调
│   ├── im_modulator.m          #   🚀 OFDM-IM 调制器
│   ├── im_demodulator.m        #   🚀 OFDM-IM 解调器 (ML/LLR/Greedy)
│   └── im_table.m              #   Combinadic 索引表生成
│
├── 📂 channels/                # 信道模型
│   ├── awgn_channel.m          #   AWGN 高斯信道
│   └── rayleigh_channel.m      #   瑞利衰落信道
│
├── 📂 channel_estimation/      # 信道估计
│   ├── ls_estimator.m          #   LS 最小二乘估计
│   └── lmmse_estimator.m       #   LMMSE 估计
│
├── 📂 config/                  # 配置参数
│   ├── default_params.m        #   默认参数生成
│   └── validate_params.m       #   参数验证
│
├── 📂 utils/                   # 工具函数
│   ├── calculate_ber.m         #   BER 计算
│   └── calculate_papr.m        #   PAPR 计算
│
├── 📂 sim/                     # 仿真脚本
├── 📂 docs/                    # 文档
│   ├── 算法文档.md              #   📘 数学推导与原理
│   ├── 代码文档.md              #   📒 接口说明
│   └── 项目文档.md              #   📗 本文档
│
├── generate_plots.m            # 📊 一键生成 BER 曲线
└── generate_ber_plots.m        # 📊 检测器对比图

代码统计：

• 📄 15+ 个核心 MATLAB 文件
• 📝 1500+ 行精炼代码
• 💬 100% 中文详细注释

🎬 仿真演示

📦 您将获得

🛒 获取方式

本文代码仅为核心片段，完整版工程已整理好。 关注公众号 【 3GPP仿真实验室】进行获取。

📚 参考文献

1. E. Başar et al. (2013): "Orthogonal Frequency Division Multiplexing with Index Modulation." IEEE Trans. Signal Process., vol. 61, no. 22.
2. E. Başar (2016): "Index Modulation Techniques for 5G Wireless Networks." IEEE Commun. Mag., vol. 54, no. 7.
3. Y. Xiao et al. (2014): "OFDM with Interleaved Subcarrier-Index Modulation." IEEE Commun. Lett., vol. 18, no. 8.