一種基于交織器偽隨機(jī)碼的構(gòu)造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于交織器偽隨機(jī)碼的構(gòu)造方法，它將糾錯(cuò)碼理論中的交織器技術(shù)與偽隨機(jī)碼構(gòu)造方法有效結(jié)合起來，根據(jù)交織器技術(shù)，構(gòu)造較大的偽隨機(jī)碼候選集，該方法克服了現(xiàn)有偽隨機(jī)構(gòu)造方法的碼長靈活性差、碼組數(shù)量受限、構(gòu)造過程計(jì)算復(fù)雜度較高的問題。
【專利說明】一種基于交織器偽隨機(jī)碼的構(gòu)造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于交織器偽隨機(jī)碼的構(gòu)造方法，屬于數(shù)字通信中偽隨機(jī)碼構(gòu)造【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]擴(kuò)頻通信技術(shù)以其用戶容量大、抗干擾和抗截獲能力強(qiáng)、時(shí)間測量精度高的優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、軍事通信和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，在擴(kuò)頻通信中偽隨機(jī)碼是實(shí)現(xiàn)頻譜擴(kuò)展的必要條件。擴(kuò)頻通信對偽隨機(jī)碼的要求包括:靈活可變的碼長，適應(yīng)于不同的信息速率、碼片速率；更多數(shù)量的擴(kuò)頻碼，以支持更多的用戶共用帶寬；良好的碼平衡性，以降低載波泄露和提高抗干擾能力；尖銳的自相關(guān)峰，以提高抗多徑性能；更低的互相關(guān)性，以降低不同用戶之間的互干擾。偽隨機(jī)碼設(shè)計(jì)的方向就是盡量接近上述目標(biāo)。
[0003]偽隨機(jī)碼構(gòu)造是偽隨機(jī)碼設(shè)計(jì)中的第一步，其目的在于構(gòu)造一個(gè)較大規(guī)模的偽隨機(jī)碼候選集合，后續(xù)優(yōu)選工作將從中選擇一部分性能符合要求的碼字作為碼設(shè)計(jì)結(jié)果，因此構(gòu)造方法對于偽隨機(jī)碼的性能有很大的影響，不同的構(gòu)造方法在復(fù)雜度上也有很大差異。目前，常用的偽隨機(jī)碼構(gòu)造方法包括:移位寄存器方法、數(shù)論方法、隨機(jī)碼方法、混沌序列方法等。移位寄存器方法是應(yīng)用最廣泛的構(gòu)造方法，使用移位寄存器構(gòu)造的偽隨機(jī)碼包括m序列、M序列、Gold序列、Kasami序列等，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信和衛(wèi)星導(dǎo)航，一種典型的基于移位寄存器的偽隨機(jī)碼構(gòu)造方法如圖1所示，移位寄存器方法的不足在于偽隨機(jī)碼碼長受到生成多項(xiàng)式周期限制，二者不匹配時(shí)相關(guān)性能有一定程度下降。數(shù)論方法是以數(shù)論問題構(gòu)造偽隨機(jī)碼，其代表是GPSLlC信號的Weil碼(IS-GPS-800A，2010年)，其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是數(shù)論中的二次剩余問題，Weil碼具有良好的相關(guān)性能，但依賴素?cái)?shù)P構(gòu)造，當(dāng)需要的碼長與素?cái)?shù)P差距較大時(shí)偽隨機(jī)碼性能較差。隨機(jī)碼是歐洲伽利略系統(tǒng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)提出的一種偽隨機(jī)碼構(gòu)造方法(USPatent2008/0246655Al)，其關(guān)鍵技術(shù)是遺傳算法對碼的繼承和變異，由于計(jì)算復(fù)雜度過大只適合構(gòu)造中等長度(例如4092比特)的偽隨機(jī)碼?；煦缧蛄蟹绞绞且曰煦缧蛄械亩蹬袥Q序列構(gòu)造偽隨機(jī)碼(USPatent2010/0054225Al)，但是混沌序列的生成計(jì)算復(fù)雜度較大，同時(shí)受到計(jì)算機(jī)浮點(diǎn)誤差的影響。因此，計(jì)算復(fù)雜度低、碼長靈活可變、碼相關(guān)性能好的偽隨機(jī)碼構(gòu)造方法具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。
[0004]交織器是糾錯(cuò)編碼理論中的一種技術(shù)措施，主要應(yīng)用于改善突發(fā)錯(cuò)誤信道模型下的通信性能，通過對數(shù)據(jù)的交織和解交織可以將連續(xù)的突發(fā)錯(cuò)誤轉(zhuǎn)化為分散的隨機(jī)錯(cuò)誤。由于交織器在以Turbo碼為代表的糾錯(cuò)編碼中的重要作用，對于交織器的設(shè)計(jì)和理論分析已經(jīng)取得很多成果(劉東華，Turbo碼設(shè)計(jì)與應(yīng)用，電子工業(yè)出版社，2011年)，典型的交織器包括分組交織器、循環(huán)移位交織器、分組螺旋交織器、二次算術(shù)交織器、偽隨機(jī)交織器、編碼匹配交織器、黃金分割交織器等。在物理意義上交織器是將規(guī)則的連續(xù)錯(cuò)誤進(jìn)行隨機(jī)化的一對一映射變換。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有偽隨機(jī)碼構(gòu)造方法的碼長靈活性差、碼組數(shù)量受限、構(gòu)造過程計(jì)算復(fù)雜度較高的問題，提出一種基于交織器偽隨機(jī)碼的構(gòu)造方法。
[0006]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種基于交織器偽隨機(jī)碼的構(gòu)造方法，所述的偽隨機(jī)碼碼長為L比特，偽隨機(jī)碼集合包含M個(gè)偽隨機(jī)碼，L和M為自然數(shù)，其特征包括如下步驟:
[0008]步驟1，按照O、I個(gè)數(shù)平衡的原則構(gòu)造偽隨機(jī)碼的生成種子PRNtl ；
【權(quán)利要求】
1.一種基于交織器偽隨機(jī)碼的構(gòu)造方法，所述的偽隨機(jī)碼碼長為L比特，偽隨機(jī)碼集合包含M個(gè)偽隨機(jī)碼，L和M為自然數(shù)，其特征包括如下步驟: 步驟1，按照O、I個(gè)數(shù)平衡的原則構(gòu)造偽隨機(jī)碼的生成種子PRNtl ；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于交織器偽隨機(jī)碼的構(gòu)造方法，其特征在于:步驟I中的所述的O、I個(gè)數(shù)平衡的原則具體為:當(dāng)L為偶數(shù)時(shí)O、I個(gè)數(shù)相等，當(dāng)L為奇數(shù)時(shí)O、I個(gè)數(shù)差不超過I。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于交織器偽隨機(jī)碼的構(gòu)造方法，其特征在于:步驟2中交織器序列S可以使用固定的同一序列，也可以使用不同的序列。
【文檔編號】H04L1/00GK103929278SQ201410201366
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】王玨, 王垚, 王曉玲, 羅顯志, 董立橋, 何成龍, 崔淼, 楊昭 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所