專利名稱：一種衛(wèi)星鏈路線性分組碼的盲識別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能移動通信、多點(diǎn)廣播通信和非協(xié)作通信領(lǐng)域領(lǐng)域，尤其是ー種衛(wèi)星鏈路線性分組碼的盲識別方法。
背景技術(shù)：
在數(shù)字通信系統(tǒng)中，將信息從信源傳送給信宿的過程中，通信信道中的噪聲和干擾會不可避免地對傳輸信息產(chǎn)生不同程度的干擾，信道編碼技術(shù)主動地在所傳輸?shù)男畔⒅袎埣萤`些冗余，使其具有自動檢錯或糾錯能力來克服干擾。信道編碼按照編碼方法主要可分為線性分組碼、卷積碼、Turbo碼和LDPC碼等，分組碼是最早得到研究、也是成果最豐富、應(yīng)用最廣泛的ー類碼，其中線性分組碼是分組碼中最重要的 ー類碼，它有著明顯的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，是其他編碼方式的基礎(chǔ)，它也廣泛應(yīng)用在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中。在未來的智能移動通信、多點(diǎn)廣播通信等領(lǐng)域中，自適應(yīng)調(diào)制編碼是復(fù)雜信道下實(shí)現(xiàn)信息高效可靠傳輸?shù)闹匾侄沃?，根?jù)信道變化動態(tài)改變信道編碼方式，可以獲得最優(yōu)的通信效率和服務(wù)質(zhì)量。在這種通信環(huán)境中，一般難以通過協(xié)議實(shí)現(xiàn)多方通信単元的同步聯(lián)絡(luò)，由于調(diào)制和編碼的格式是隨著信道的不同質(zhì)量情況而變化，因此需要接收方能夠僅通過部分信號數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)信道編碼參數(shù)的快速盲識別，達(dá)到智能通信的目的。非協(xié)作通信領(lǐng)域傳輸過程由于受信道、時延等因素的影響，可能造成相關(guān)控制信息不能及時準(zhǔn)確地到達(dá)接收方，接收方為了實(shí)時獲取傳輸信息，就需要研究信道編碼的盲識別技木。目前對信道編碼的識別研究大多集中在卷積碼的識別上，而對分組碼識別的研究較少，只能識別低碼率的線性分組碼，并且適應(yīng)的誤碼率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在誤碼情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)不同碼長線性分組碼和循環(huán)碼識別的衛(wèi)星鏈路線性分組碼的盲識別方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種衛(wèi)星鏈路線性分組碼的盲識別方法，該方法包括下列順序的步驟(I)基于線性分組碼碼重分布概率和循環(huán)碼的最大公因式次數(shù)分布概率估計碼組長度和起始點(diǎn)；(2)基于部分Walsh-Hadamard變換法及其改進(jìn)算法估計校驗矩陣和生成矩陣。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明將分組碼分為循環(huán)碼和非循環(huán)碼兩種情況，對于循環(huán)碼來說，可采用碼字與其循環(huán)右移后碼字的最大公因式次數(shù)分布概率相關(guān)法識別碼組長度和起始點(diǎn)，由于最大公因式次數(shù)分布概率與循環(huán)碼的碼率沒有關(guān)系，因此這種該方法對高碼率的循環(huán)碼仍然有效；采用Walsh-Hadamard變換的方法識別分組碼的校驗矩陣和生成矩陣，Walsh-Hadamard變換值表示其對應(yīng)的地址向量作為方程組解向量時，方程組中成立方程的個數(shù)和不成立方程個數(shù)之差，因此Walsh-Hadamard變換值的最大值對應(yīng)的地址向量即為方程組的解向量，該方法能夠適應(yīng)在誤碼率較高的情況。


圖I是基于碼重分布概率相關(guān)法進(jìn)行線性分組碼碼組長度和起始點(diǎn)估計流程圖；圖2是基于最大公因式次數(shù)分布概率相關(guān)法進(jìn)行循環(huán)碼碼組長度和起始點(diǎn)估計流程圖；圖3、4均為線性分組碼校驗矩陣識別的流程圖；圖5是不同k值時(15，11)線性分組碼部分Walsh-Hadamard變換的結(jié)果圖；圖6是不同i值時(15，11)線性分組碼部分Walsh-Hadamard變換的結(jié)果圖；圖7是解向量矩陣；圖8是(63，36)線性分組碼的改進(jìn)部分Walsh-Hadamard變換的結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式一種衛(wèi)星鏈路線性分組碼的盲識別方法，該方法包括下列順序的步驟(I)基于線性分組碼碼重分布概率和循環(huán)碼的最大公因式次數(shù)分布概率估計碼組長度和起始點(diǎn)；
(2)基于部分Walsh-Hadamard變換法及其改進(jìn)算法估計校驗矩陣和生成矩陣。如圖I所示，根據(jù)線性分組碼的碼重分布概率與隨機(jī)序列的碼重分布概率有很大差距的特性，利用二者之間的差距估計碼組長度和起始點(diǎn)。所述的碼重分布概率采用統(tǒng)計方法估計，變換碼組長度為5和起始點(diǎn)為《，當(dāng)兩個碼重分布之間的相關(guān)系數(shù)P最小時，表示兩個碼重分布概率之間的差異越大，則此時的6和A是真實(shí)的碼組長度和起始點(diǎn)。所述基于碼重分布概率估計碼組長度和起始點(diǎn)的步驟為a)初始化估計的碼組長度”和起始點(diǎn)ふ；碼組長度;i的變化范圍可以設(shè)定為為可能最大的碼組長度。n_選取的過小會使真實(shí)的碼組長度不在變化范圍內(nèi)，選取的過大會増加計算量，實(shí)際應(yīng)用時應(yīng)綜合考慮。實(shí)際中，分組碼的碼長一般不會超過255，起始點(diǎn)A的變換范圍可設(shè)為〗flb)對接收到的序列進(jìn)行分組；c)計算各碼組的重量；若Ai是分組碼(n，k)中漢明重量為i的碼字?jǐn)?shù)目，則集合(A0A，…，AJ稱為該分組碼的重量分布，簡稱碼重分布。d)統(tǒng)計O 6各重量的碼組數(shù)量，并除以碼組總數(shù)得到碼重分布概率；若碼的重量分布為{Aj = (Atl, A1,…，Aj ,則其碼重分布概率為
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星鏈路線性分組碼的盲識別方法，該方法包括下列順序的步驟 (1)基于線性分組碼碼重分布概率和循環(huán)碼的最大公因式次數(shù)分布概率估計碼組長度和起始點(diǎn)； (2)基于部分Walsh-Hadamard變換法及其改進(jìn)算法估計校驗矩陣和生成矩陣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的衛(wèi)星鏈路線性分組碼的盲識別方法，其特征在于所述的碼重分布概率采用統(tǒng)計方法估計，變換碼組長度為/i和起始點(diǎn)為ふ，當(dāng)兩個碼重分布之間的相關(guān)系數(shù)P最小時，表示兩個碼重分布概率之間的差異越大，則此時的《和沿是真實(shí)的碼組長度和起始點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的衛(wèi)星鏈路線性分組碼的盲識別方法，其特征在于所述的最 大公因式次數(shù)分布概率采用統(tǒng)計方法估計，變換碼組長度為S和起始點(diǎn)為ボ，當(dāng)兩個最大公因式次數(shù)分布概率之間的相關(guān)系數(shù)P最小時，表示兩個最大公因式次數(shù)分布概率之間的差異越大，則此時的 i和/ 是真實(shí)的碼組長度和起始點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的衛(wèi)星鏈路線性分組碼的盲識別方法，其特征在于所述的Walsh-Hadamard變換采用蝶形運(yùn)算,設(shè)參加Walsh-Hadamard變換的位數(shù)為nw,其運(yùn)算量為Ww x2n1欠加/減運(yùn)算，狀態(tài)個數(shù)為； 對(n, k)線性分組碼，Walsh-Hadamard變換及其改進(jìn)算法的狀態(tài)個數(shù)和運(yùn)算量如表I所示 表I三種Walsh-Hadamard變換方法比較
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星鏈路線性分組碼的盲識別方法，其特征在于所述基于碼重分布概率估計碼組長度和起始點(diǎn)的步驟為 a)初始化估計的碼組長度^5和起始點(diǎn)ふ b)對接收到的序列進(jìn)行分組； c)計算各碼組的重量； d)統(tǒng)計O /5各重量的碼組數(shù)量，并除以碼組總數(shù)得到碼重分布概率； e)利用實(shí)際序列的碼重分布概率和隨機(jī)序列的理論碼重分布概率之間的相關(guān)系數(shù)估計碼組長度和起始點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的衛(wèi)星鏈路線性分組碼的盲識別方法，其特征在于所述基于最大公因式次數(shù)分布概率估計碼組長度和起始點(diǎn)采用以下步驟 a)依據(jù)估計的碼組長度 i和起始點(diǎn)A對接收到的序列進(jìn)行分組； b)計算各碼組與其循環(huán)右移形成的碼字的最大公因式次數(shù)，循環(huán)右移的位數(shù)取3位； c)統(tǒng)計U-〃各最大公因式次數(shù)的碼組數(shù)量，并除以碼組總數(shù)得到分布概率；d)計算最大公因式次數(shù)分布概率相關(guān)系數(shù). e)尋找最小/ ひ),/fり對應(yīng)的6，m。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的衛(wèi)星鏈路線性分組碼的盲識別方法，其特征在于當(dāng)碼長較短，即n < 24時，采用部分Walsh-Hadamard變換法識別線性分組碼的校驗矩陣，其步驟為 a)讀取碼元數(shù)據(jù)并對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分組； b)取出系數(shù)矩陣的前k列得到Ctl,并初始化i=l； c)取出系數(shù)矩陣的第k+i列得到C'，進(jìn)行狀態(tài)統(tǒng)計； d)利用部分Walsh-Hadamard變換,計算不同的解向量H'i，并判斷循環(huán)次數(shù)i是否小于n_k，若判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行下ー步驟，否則i=i+l，并返回步驟c)； e)將H'i和単位矩陣組成校驗矩陣。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的衛(wèi)星鏈路線性分組碼的盲識別方法，其特征在于當(dāng)碼長較長，即n彡24時,采用改進(jìn)的部分Walsh-Hadamard變換法識別線性分組碼的校驗矩陣,其步驟為 a)讀取碼元數(shù)據(jù)并對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分組； b)取出系數(shù)矩陣的前k列得到Ctl,并初始化i=l； c)取出系數(shù)矩陣的第k+i列得到C'，進(jìn)行狀態(tài)統(tǒng)計； d)C。分解成前后兩部分即C。=[C1 C2],讓C2參加Walsh-Hadamard變換，得到解向量，并判斷循環(huán)次數(shù)i是否小于n-k，若判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行下ー步驟，否則i=i+l，并返回步驟c)； e)將ニ進(jìn)制向量和解向量按照順序組合起來得到一組解向量H'i； f)將H'i和単位矩陣組成校驗矩陣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星鏈路線性分組碼的盲識別方法，該方法包括下列順序的步驟基于線性分組碼碼重分布概率和循環(huán)碼的最大公因式次數(shù)分布概率估計碼組長度和起始點(diǎn)；基于部分Walsh-Hadamard變換法及其改進(jìn)算法估計校驗矩陣和生成矩陣。本發(fā)明采用Walsh-Hadamard變換的方法識別分組碼的校驗矩陣和生成矩陣，Walsh-Hadamard變換值表示其對應(yīng)的地址向量作為方程組解向量時，方程組中成立方程的個數(shù)和不成立方程個數(shù)之差，因此Walsh-Hadamard變換值的最大值對應(yīng)的地址向量即為方程組的解向量，該方法能夠適應(yīng)在誤碼率較高的情況。
文檔編號H04L1/00GK102868484SQ20121020927
公開日2013年1月9日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者胡以華, 郝士琦, 王勇, 王磊, 閆飛, 駱盛, 焦均均, 王迪 申請人:中國人民解放軍電子工程學(xué)院