1、大規(guī)模多輸入多輸出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）技術(shù)通過增加基站側(cè)天線數(shù)目，能夠顯著提高系統(tǒng)頻譜效率和能量效率，是第五代移動通信系統(tǒng)(5th Generation MobileCommunication Systems，5G)的關(guān)鍵技術(shù)之一?？臻g調(diào)制(Spatial Modulation，SM)技術(shù)作為一種新型多天線傳輸技術(shù)，只采用單一的射頻鏈路，避免了傳統(tǒng)MIMO系統(tǒng)中存在的干擾與同步問題，

2、而且能夠在保證系統(tǒng)頻譜效率的同時提升能量效率。本論文從發(fā)送端數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)化設(shè)計和接收端低復雜度檢測兩個方面，對寬帶大規(guī)模MIMO系統(tǒng)空間調(diào)制相關(guān)技術(shù)展開研究。
　　首先，研究了大規(guī)模MIMO空間調(diào)制技術(shù)。分別圍繞SM技術(shù)的調(diào)制原理、大規(guī)模MIMO SM系統(tǒng)模型、接收端檢測方法介紹了大規(guī)模MIMO SM系統(tǒng)，并利用能量效率和誤比特率(Bit ErrorRatio，BER)兩個性能指標對大規(guī)模MIMO SM系統(tǒng)與傳統(tǒng)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)

3、進行了比較，分析和仿真表明，在相等的頻譜效率下，大規(guī)模MIMO SM系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)更高的能量效率和更優(yōu)的BER性能。此外，在BER性能和復雜度兩個方面針對大規(guī)模MIMO SM系統(tǒng)接收端幾種檢測方法進行了仿真與分析，并總結(jié)了各種檢測方法的優(yōu)缺點。
　　接著，研究了大規(guī)模MIMO子載波索引調(diào)制(Subcarrier Index Modulation，SIM)正交頻分復用（Orthogonal Frequency Division Mul

4、tiplexing，OFDM）技術(shù)。針對現(xiàn)有SIM技術(shù)頻譜浪費的問題，改進了發(fā)送端數(shù)據(jù)傳輸方法，并將其應(yīng)用到大規(guī)模MIMO OFDM系統(tǒng)中，建立了大規(guī)模MIMOSIM-OFDM系統(tǒng)模型，并提出了在理想信道狀態(tài)信息（Channel State Information，CSI）和存在信道估計誤差兩種場景下的廣義近似消息傳遞(Generalized Approximate Message Passing，GAMP)迭代檢測方法。通過理論分析和

5、計算機仿真，在頻譜效率、能量效率、峰均功率比(Peak-to-AveragePower Ratio，PAPR)以及BER性能方面評估了大規(guī)模MIMO SIM-OFDM系統(tǒng)性能，結(jié)果表明，改進的SIM-OFDM技術(shù)能夠在保證OFDM系統(tǒng)頻譜效率和BER性能的同時提升能量效率和PAPR性能。此外，仿真結(jié)果表明，相比于MMSE檢測方法，針對大規(guī)模MIMO SIM-OFDM系統(tǒng)兩種CSI場景下所提出的GAMP檢測方法均能夠以相對較低的復雜度實現(xiàn)

6、更優(yōu)的性能。
　　最后，研究了大規(guī)模MIMO空頻索引聯(lián)合調(diào)制(Space-Frequency Index Modulation，SFIM)技術(shù)。將SM技術(shù)與 SIM-OFDM技術(shù)相結(jié)合，提出了一種SFIM的發(fā)射端數(shù)據(jù)傳輸方法，并將SFIM技術(shù)應(yīng)用到用戶端配置多天線的大規(guī)模MIMO OFDM系統(tǒng)中，建立了大規(guī)模MIMO SFIM系統(tǒng)模型。在此基礎(chǔ)上，分別在理想的CSI和存在信道估計誤差兩種場景下，推導了適用于大規(guī)模MIMOSFIM系