信道編碼識別分析方法研究.pdf

1、信道編碼的識別分析，是信息論領(lǐng)域的一個逆向工程問題。即在缺乏信道編碼先驗信息的情況下，通過一定的反演方法，依據(jù)接收到的數(shù)據(jù)流恢復(fù)出通信信號中使用的信道編碼結(jié)構(gòu)與參數(shù)。該課題有兩個方面的可能應(yīng)用：一是用于智能通信領(lǐng)域的鏈路自適應(yīng)，二是非合作通信條件下的信息對抗。在鏈路自適應(yīng)方面，發(fā)送方需要根據(jù)鏈路狀況選擇適合當(dāng)前電磁環(huán)境和信道噪聲的調(diào)制與編碼方式。而接收方則依據(jù)接收到的信號對發(fā)送方使用的調(diào)制樣式和編碼參數(shù)進(jìn)行識別，再進(jìn)行解調(diào)和譯碼。在非合

2、作通信條件下的信息對抗中，非合作接收方通常無法預(yù)知對方通信系統(tǒng)使用的信道編碼方式，因此，也需要首先對信道編碼進(jìn)行識別分析，之后才能對數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的接收、譯碼和信息判讀。本文主要圍繞上述第二方面的應(yīng)用，對以下幾項關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究。
　　1、幀定位參數(shù)的識別分析
　　通信系統(tǒng)中一般是以幀的方式實現(xiàn)收發(fā)雙方信道編碼與譯碼的同步。因此，幀定位信息的識別是首先需要解決的問題，包括幀的長度和每幀數(shù)據(jù)起點等信息。首先針對基于同步字的同

3、步技術(shù)，本文給出新的幀長、幀起始點以及幀同步碼的估計方法，并推廣到軟判決情況。同時，本文首次針對近年新出現(xiàn)的盲幀同步技術(shù)，給出其幀定位參數(shù)的識別方法。
　　2、糾錯編碼的識別分析
　　糾錯編碼是信道編碼的關(guān)鍵，因此糾錯編碼的參數(shù)識別在信道編碼識別分析問題中具有非常重要的地位。
　　線性分組碼是應(yīng)用最為廣泛的糾錯編碼類型之一。本文研究了若干重要糾錯編碼類型的參數(shù)識別問題，包括二進(jìn)制循環(huán)碼、Reed-Solomon碼、低密

4、度奇偶校驗碼和卷積碼等。首先在參考了循環(huán)碼的譯碼算法以及同行學(xué)者關(guān)于二進(jìn)制循環(huán)碼的重要子類——二進(jìn)制Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)碼的識別分析的基礎(chǔ)上，本文指出其中的不足并給出包括縮短碼情形在內(nèi)的一般二進(jìn)制循環(huán)碼的識別分析方法。在此基礎(chǔ)上，將相關(guān)算法推廣到Reed-Solomon碼的識別分析。同時，本文首次提出軟判決條件下的二進(jìn)制循環(huán)碼和Reed-Solomon碼的編碼參數(shù)識別方法。仿真結(jié)果表明，利用軟判

5、決提供的判決可靠度信息，可在同等條件下極大改善糾錯編碼識別分析的容錯性能。對于低密度奇偶校驗碼，本文結(jié)合同行研究工作中的兩種識別分析思路，給出一種新的、規(guī)范化的、更易快速得到準(zhǔn)確校驗矩陣的識別分析算法。
　　卷積碼是糾錯編碼的另一重要分支。本文首先將同行學(xué)者提出的卷積碼識別分析算法加以補充和完善并給出基于軟判決的識別分析算法。同時，本文針對低信噪比的應(yīng)用環(huán)境提出一種新的相關(guān)攻擊算法，兼有硬判決和軟判決兩種情形。實驗結(jié)果表明，相關(guān)攻

6、擊方法特別是基于軟判決的算法對卷積碼識別分析的容錯性能具有明顯的改善。
　　3、交織參數(shù)的識別分析
　　在通信系統(tǒng)中，常采用交織編碼將突發(fā)錯誤分散到不同的碼字中，以提高糾正突發(fā)錯誤的能力。常用的交織編碼一般分為分組交織和卷積交織兩大類。本文主要針對卷積交織進(jìn)行深入研究，給出一種新的、更加適應(yīng)一般情況的卷積交織參數(shù)識別方法。
　　4、信道編碼識別分析的綜合應(yīng)用
　　在對幀定位、糾錯編碼和交織編碼識別分析的基礎(chǔ)上，本