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，依據接收到的數據流恢復出通信信號中使用的信道編碼結構與參數。該課題有兩個方面的可能應用：一是用于智能通信領域的鏈路自適應，二是非合作通信條件下的信息對抗。在鏈路自適應方面，發(fā)送方需要根據鏈路狀況選擇適合當前電磁環(huán)境和信道噪聲的調制與編碼方式。而接收方則依據接收到的信號對發(fā)送方使用的調制樣式和編碼參數進行識別，再進行解調和譯碼。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行識別分析，之后才能對數據進行正確的接收、譯碼和信息判讀。本文主要圍繞上述第二方面的應用，對以下幾項關鍵技術進行深入研究。
　　1、幀定位參數的識別分析
　　通信系統(tǒng)中一般是以幀的方式實現收發(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據起點等信息。首先針對基于同步字的同

3、步技術，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的盲幀同步技術，給出其幀定位參數的識別方法。
　　2、糾錯編碼的識別分析
　　糾錯編碼是信道編碼的關鍵，因此糾錯編碼的參數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識別問題，包括二進制循環(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者關于二進制循環(huán)碼的重要子類——二進制Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)碼的識別分析的基礎上，本文指出其中的不足并給出包括縮短碼情形在內的一般二進制循環(huán)碼的識別分析方法。在此基礎上，將相關算法推廣到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制循環(huán)碼和Reed-Solomon碼的編碼參數識別方法。仿真結果表明，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用環(huán)境提出一種新的相關攻擊算法，兼有硬判決和軟判決兩種情形。實驗結果表明，相關攻

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行深入研究，給出一種新的、更加適應一般情況的卷積交織參數識別方法。
　　4、信道編碼識別分析的綜合應用
　　在對幀定位、糾錯編碼和交織編碼識別分析的基礎上，本