[發明專利]一種(n,1,v)卷積碼生成多項式的盲識別方法

有效

• 申請號: 202010187276.0
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111245445B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 甘雨;甘露;于雄雄;陸玉可;廖紅舒
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H03M13/23
• 分類號: H03M13/23
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 孫一峰

本發明屬于通信技術領域，具體的說是一種(n,1,v)卷積碼生成多項式的盲識別方法。本發明通過對接收數據矩陣經過高斯行消元之后的秩進行判斷，若滿秩則更換數據矩陣，當秩虧時計算解向量與測試矩陣的乘積，再對乘積的重量進行門限檢測實現了校驗向量的求解，進而完成生產多項式的識別。本發明的方法無論存儲級數v是否已知，都能完成(n,1,v)卷積碼生成多項式的盲識別，并且對于大存儲級數的卷積碼，只要數據量足夠，仍然有較好的識別效果。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，具體的說是一種(n,1,v)卷積碼生成多項式的盲識別方法。

背景技術

Elias在1955年時最早引入了卷積碼，因其獨特的性能立即得到各方面的重視。1967年Viterbi構造的最大似然譯碼算法，使卷積碼能夠在深空通信、移動通信等現代通信中扮演重要角色。因為卷積碼優秀的糾錯性能，廣泛在級聯碼中使用，如在上世紀九十年代發現的Turbo碼等。目前W-CDMA、CCSDS、IEE802.11等無線通信標準中均大量應用了卷積碼。

通信技術的快速發展，使信道編碼識別領域得到越來越多的重視，卷積碼作為一種重要的信道編碼，其參數估計具有重要的研究價值。總結國內外公開發表的文獻資料來看，目前的(n,1,v)卷積碼的生成多項式識別方法主要有矩陣高斯消元法、walsh-hadamard變換法、建立關鍵模方程的雙合沖算法等。其中walsh-hadamard變換法的抗誤碼性能最好，即使在7％的高誤率下，生成多項式為(171,133)的(2,1,6)卷積碼生成多項式識別率超過80％。但是對于(2,1,v)的卷積碼，walsh-hadamard變換法的空間復雜度為2^4(v+1)，計算時占用的存儲空間隨著存儲級數v指數增加，當v＝15時，空間復雜度為2⁶⁴約1.85×10¹⁹，一般的計算機已經難以進行計算。所以walsh-hadamard變換法的適用范圍受存儲級數的限制，當存儲級數超過15基本不在適用。其它方法也難以識別存儲級數v20的卷積碼。

為了解決識別算法對存儲級數的適應范圍，本發明提出了一種(n,1,v)卷積碼生成多項式盲識別方法，雖然相較于walsh-hadamard變換法抗誤碼性能有所下降，但大大拓寬了對卷積碼存儲級數的適應范圍，對(4,1,61)卷積碼仍然能夠完成識別。

發明內容

本發明的目的，就是利用接收數據，完成(n,1,v)卷積碼的生成多項式的盲識別。本發明通過對接收數據矩陣經過高斯行消元之后的秩進行判斷，若滿秩則更換數據矩陣，當秩虧時計算解向量與測試矩陣的乘積，再對乘積的重量進行門限檢測實現了校驗向量的求解，進而完成生產多項式的識別。在本發明中，具體給出了存儲級數v已知和未知情況下的識別生成多項式的解決方案。

本發明針對的是1/n碼率的卷積碼，其中n≥2。在介紹n2的(n,1,v)卷積碼識別方法之前，先給出(2,1,v)卷積碼生成多項式的盲識別方法，因為1/n碼率的卷積碼可以看成是n-1個1/2碼率卷積碼的組合，如圖1所示。換句話說，識別(n,1,v)卷積碼生成多項式的問題可以歸結為做n-1次(2,1,v)碼率卷積碼生成多項式盲識別問題。

本發明的具體實施步驟如下：

S1：對待識別的(n,1,v)卷積碼的碼率n和存儲級數v進行判斷:

如果n＝2，并且存儲級數v已知，則進入步驟S11；

如果n＝2，并且存儲級數v未知，則進入步驟S2；

如果n2，則進入步驟S3；

S11：初始化i＝0，利用卷積碼接收數據C＝{c₁,c₂,c₃,…c_N}的第2i+1比特到第6m+2i-2比特，即共6m-2比特構造系數矩陣A，其中m＝v+1：