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)學結(jié)構(gòu)，是其他編碼方式的基礎(chǔ)，它也廣泛應用在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中。在未來的智能移動通信、多點廣播通信等領(lǐng)域中，自適應調(diào)制編碼是復雜信道下實現(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)的通信效率和服務質(zhì)量。在這種通信環(huán)境中，一般難以通過協(xié)議實現(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)實現(xiàn)信道編碼參數(shù)的快速盲識別，達到智能通信的目的。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確地到達接收方，接收方為了實時獲取傳輸信息，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；(2)基于部分Walsh-Hadamard變換法及其改進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，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的地址向量即為方程組的解向量，該方法能夠適應在誤碼率較高的情況。


圖I是基于碼重分布概率相關(guān)法進行線性分組碼碼組長度和起始點估計流程圖；圖2是基于最大公因式次數(shù)分布概率相關(guān)法進行循環(huán)碼碼組長度和起始點估計流程圖；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)線性分組碼的改進部分Walsh-Hadamard變換的結(jié)果圖。
具體實施例方式一種衛(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；
(2)基于部分Walsh-Hadamard變換法及其改進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。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和起始點為《，當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是真實的碼組長度和起始點。所述基于碼重分布概率估計碼組長度和起始點的步驟為a)初始化估計的碼組長度”和起始點ふ；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，實際應用時應綜合考慮。實際中，分組碼的碼長一般不會超過255，起始點A的變換范圍可設(shè)為〗flb)對接收到的序列進行分組；c)計算各碼組的重量；若Ai是分組碼(n，k)中漢明重量為i的碼字數(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； (2)基于部分Walsh-Hadamard變換法及其改進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和起始點為ふ，當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《和沿是真實的碼組長度和起始點。
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和起始點為ボ，當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/ 是真實的碼組長度和起始點。
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變換采用蝶形運算,設(shè)參加Walsh-Hadamard變換的位數(shù)為nw,其運算量為Ww x2n1欠加/減運算，狀態(tài)個數(shù)為； 對(n, k)線性分組碼，Walsh-Hadamard變換及其改進算法的狀態(tài)個數(shù)和運算量如表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的步驟為 a)初始化估計的碼組長度^5和起始點ふ b)對接收到的序列進行分組； 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)利用實際序列的碼重分布概率和隨機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。
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采用以下步驟 a)依據(jù)估計的碼組長度 i和起始點A對接收到的序列進行分組； 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，其特征在于當碼長較長，即n彡24時,采用改進的部分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；基于部分Walsh-Hadamard變換法及其改進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的地址向量即為方程組的解向量，該方法能夠適應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院