[發明專利]一種非歸零Turbo碼編碼參數的盲識別方法

有效

• 申請號: 201010171909.5
• 申請日: 2010-05-11
• 公開（公告）號: CN102244553A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 張永光;金強
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十六研究所
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 鄭丹力

技術領域

本發明涉及數字通信系統中一種非歸零Turbo碼編碼參數的盲識別方法，適用于智能通信、信息處理等領域。

背景技術

Turbo碼在現代通信中應用非常廣泛，隨著數字通信技術的發展，越來越多的領域都會產生對Turbo碼盲識別技術的需求，Turbo碼盲識別技術已成為當今通信研究的前沿領域。

Turbo碼的結構如圖1所示，圖1中(a)為其一般編碼結構，常用的經典結構如圖1中的(b)所示，圖1中(b)的編碼器主要由兩個遞歸循環卷積編碼(RSC)并行級聯而成，卷積編碼器之間用交織器相連，一般情況下，各RSC的編碼結構相同。

Turbo碼中由于使用了交織器，故對編碼數據要按幀處理，當對每幀信息進行編碼時，編碼器的初始狀態和終止狀態會不相同。Turbo碼的末狀態處理有多種方法，根據RSC是否歸零可將Turbo碼分為歸零Turbo碼和非歸零Turbo碼。

針對1/2碼率的卷積碼，已經有不少盲識別的方法。中國專利CN101557233A于2009年10月14日公開了一種容誤碼的卷積碼編碼參數盲識別方法，具體公開了一種基于Walsh-Hadamard矩陣的盲識別法。該方法對待識別編碼參數構造二元域的線性方程，然后通過對方程組做Walsh-Hadamard變換來求解容錯線性方程進而識別該卷積碼的編碼參數，僅通過通信內容實現卷積碼編碼參數的盲識別。中國專利CN1713559A于2005年12月28日公開了一種容誤碼的通信信道編碼參數盲識別方法，具體公開了一種基于BM快速合沖法的盲識別方法，該方法通過對關鍵方程進行推廣，構造了一個齊次關鍵模方程。并用域F上的兩個變元的多項式環的齊次理想刻畫該方程的解空間，證明了齊次關鍵模方程可以用來解決卷積碼的盲識別問題，利用該方法得到二元多項式齊次理想Grobner基的快速算法，給出了求解齊次關鍵模方程的快速算法。

但對于并行級聯卷積碼結構的Turbo碼，目前尚未見有關盲識別方面的資料，本發明主要解決非歸零Turbo碼的盲識別問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提出一種運算復雜度低，適用面廣的非歸零Turbo碼編碼參數的盲識別方法。本發明方法通過線性變換在確定非歸零Turbo碼輸出碼長和輸出碼字起始點后，對矩陣進行分析，確定子編碼器RSC的生成多項式；在通過分析得到交織長度、交織起點的基礎上，恢復得到交織序列，進一步通過比對交織前序列和交織后序列的采樣重量，最終確定非歸零Turbo碼中的交織關系。

為了解決上述技術問題，本發明提供的非歸零Turbo碼編碼參數的盲識別方法，包括如下步驟：

①根據接收的數據選取合適長度序列作為識別序列，確定將要排列的矩陣行數p，p大于非歸零Turbo碼的編碼約束度N；

②取定列數最大值和最小值，按列數變化將數據序列排成矩陣形式，對矩陣進行初等變換，計算各矩陣的秩，并記下單位化后左上角單位陣的維數，確定非歸零Turbo碼輸出碼長n；

③設N′為②中的一個較小留存值，以N′為基取若干個列數，行數大于列數即可；將碼序列進行移位，對各矩陣分別求秩，記下n種移位情況(無移位和n-1種不同移位)時不同維數下矩陣的秩，分析確定非歸零Turbo碼的輸出起始點；

④從③中分析的非歸零Turbo碼起始點開始，取非歸零Turbo碼的信息序列和第1路校驗序列組合成待識別的1/2卷積碼識別序列，對該新序列進行1/2碼率的卷積碼識別，得到非歸零Turbo碼中RSC的編碼器生成多項式；

⑤從③中分析的非歸零Turbo碼起始點開始，取含交織的校驗序列，對該序列進行自同步加擾以恢復RSC中加法器后的節點數據序列，進而恢復交織序列，同時分析確定交織長度和交織起點；

⑥在已知交織前序列、交織后序列和交織長度、交織起點后，通過不斷比對交織前序列和交織后序列的采樣重量，最終確定非歸零Turbo碼中的交織關系。

優選地，本發明上述非歸零Turbo碼編碼參數的盲識別方法中，非歸零Turbo碼輸出碼長的確定：對1/n碼率，碼長為n的非歸零Turbo碼所構成的p×q矩陣(p＞q，q＞N)，若q為n的整數倍，則單位化后其左上角單位陣的維數相等，且此時矩陣的秩不等于列數q。

優選地，本發明上述非歸零Turbo碼編碼參數的盲識別方法中，非歸零Turbo碼輸出起始點的確定：對1/n非歸零的Turbo碼所構成的p×q矩陣(p＞q，q＞N)，若q為n的整數倍，如Turbo碼輸出分組起點與矩陣每行起點重合，則單位化后其左上角單位陣的維數最小。