交织频分复用（IFDM）技术是一种创新的通信技术，旨在解决现有正交频分复用（OFDM）技术在高速移动通信中遇到的载波间干扰和性能恶化问题。

一、技术背景与目的

随着移动通信技术的飞速发展，高速移动通信应用日益增加，对通信系统的性能提出了更高要求。然而，传统OFDM技术在高速移动场景下会受到严重的载波间干扰，导致性能下降。为了克服这一挑战，研究者们提出了多种解决方案，其中IFDM技术就是其中的一种创新尝试，该技术通过构建随机全密集的等效信道矩阵，确保信号经历充分统计平稳信道衰落，从而逼近时变多径信道容量，提高通信系统的性能和可靠性。

2023年国家知识产权局发布的6G通信专利布局报告中指出，美国Cohere公司拥有大量高质量的OTFS基础专利，专利申请全球占比68.9%，已经形成一定的技术壁垒，我国无法绕开基础专利，专利风险较大。此外，OTFS/AFDM尚未解决时变多径信道的非平稳性公开难题，同时缺乏高效低复杂度检测算法。

通信工程学院池育浩老师、李颖教授与浙江大学刘雷研究员、张朝阳教授合作在多载波调制技术方面取得重要进展，该工作首次提出了交织频分复用（IFDM）技术，通过IFFT和随机交织的简单结构创新性地构建了随机全密集的等效信道矩阵，以确保信号经历充分统计平稳信道衰落，从而逼近时变多径信道容量。为利用时域信道的稀疏性，同时提出了一种低复杂度且最大后验概率最优的跨域记忆近似消息传递（CD-MAMP）检测器，给出采用CD-MAMP检测器的IFDM与采用实用最优的OAMP检测器的OTFS和AFDM对比。可以看出：在静态和时变多径信道下，IFDM的性能和复杂度显著超越现有OTFS和AFDM。（内容来源：西安电子科技大学）

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二、技术原理

IFDM技术的核心在于通过IFFT（快速傅里叶逆变换）和随机交织的简单结构，创新性地构建了随机全密集的等效信道矩阵。这一结构使得信号在传输过程中能够经历更加充分的统计平稳信道衰落，从而有效抵抗时变多径信道的影响。在接收端，通过采用低复杂度且最大后验概率最优的跨域记忆近似消息传递（CD-MAMP）检测器，可以进一步提高信号检测的准确性和效率。

三、技术特点与优势

高性能：IFDM技术通过构建随机全密集的等效信道矩阵，使得信号在传输过程中能够经历更加充分的统计平稳信道衰落，从而提高了通信系统的性能和可靠性。在静态和时变多径信道下，IFDM的性能显著超越现有OFDM技术。

低复杂度：虽然IFDM技术采用了复杂的交织和变换结构，但通过优化算法和检测器设计，实现了低复杂度的信号处理。这使得IFDM技术在实际应用中具有更高的可行性和实用性。

强适应性：IFDM技术能够很好地适应高速移动通信场景下的时变多径信道特性，具有广泛的适用性。无论是在高铁、车联网还是无人机通信等领域，IFDM技术都能发挥出色的性能。

四、应用场景与展望

IFDM技术具有广泛的应用前景，特别是在高速移动通信场景下。例如，在高铁通信中，IFDM技术可以显著提高数据传输的可靠性和稳定性；在车联网中，IFDM技术可以实现车辆之间的快速、准确通信，提高交通效率和安全性；在无人机通信中，IFDM技术可以支持无人机与地面控制站之间的稳定通信，确保无人机任务的顺利执行。

此外，随着6G通信技术的不断发展，IFDM技术有望成为未来通信系统的重要组成部分。通过进一步优化算法和检测器设计，IFDM技术有望在性能、复杂度和适用性等方面实现更大的突破和创新。

综上所述，交织频分复用（IFDM）技术是一种具有高性能、低复杂度和强适应性的创新通信技术。它在高速移动通信场景下具有广泛的应用前景和重要的研究价值。