[发明专利]一种非归零Turbo码编码参数的盲识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字通信系统中一种非归零Turbo码编码参数的盲识别方法，适用于智能通信、信息处理等领域。

背景技术

Turbo码在现代通信中应用非常广泛，随着数字通信技术的发展，越来越多的领域都会产生对Turbo码盲识别技术的需求，Turbo码盲识别技术已成为当今通信研究的前沿领域。

Turbo码的结构如图1所示，图1中(a)为其一般编码结构，常用的经典结构如图1中的(b)所示，图1中(b)的编码器主要由两个递归循环卷积编码(RSC)并行级联而成，卷积编码器之间用交织器相连，一般情况下，各RSC的编码结构相同。

Turbo码中由于使用了交织器，故对编码数据要按帧处理，当对每帧信息进行编码时，编码器的初始状态和终止状态会不相同。Turbo码的末状态处理有多种方法，根据RSC是否归零可将Turbo码分为归零Turbo码和非归零Turbo码。

针对1/2码率的卷积码，已经有不少盲识别的方法。中国专利CN101557233A于2009年10月14日公开了一种容误码的卷积码编码参数盲识别方法，具体公开了一种基于Walsh-Hadamard矩阵的盲识别法。该方法对待识别编码参数构造二元域的线性方程，然后通过对方程组做Walsh-Hadamard变换来求解容错线性方程进而识别该卷积码的编码参数，仅通过通信内容实现卷积码编码参数的盲识别。中国专利CN1713559A于2005年12月28日公开了一种容误码的通信信道编码参数盲识别方法，具体公开了一种基于BM快速合冲法的盲识别方法，该方法通过对关键方程进行推广，构造了一个齐次关键模方程。并用域F上的两个变元的多项式环的齐次理想刻画该方程的解空间，证明了齐次关键模方程可以用来解决卷积码的盲识别问题，利用该方法得到二元多项式齐次理想Grobner基的快速算法，给出了求解齐次关键模方程的快速算法。

但对于并行级联卷积码结构的Turbo码，目前尚未见有关盲识别方面的资料，本发明主要解决非归零Turbo码的盲识别问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种运算复杂度低，适用面广的非归零Turbo码编码参数的盲识别方法。本发明方法通过线性变换在确定非归零Turbo码输出码长和输出码字起始点后，对矩阵进行分析，确定子编码器RSC的生成多项式；在通过分析得到交织长度、交织起点的基础上，恢复得到交织序列，进一步通过比对交织前序列和交织后序列的采样重量，最终确定非归零Turbo码中的交织关系。

为了解决上述技术问题，本发明提供的非归零Turbo码编码参数的盲识别方法，包括如下步骤：

①根据接收的数据选取合适长度序列作为识别序列，确定将要排列的矩阵行数p，p大于非归零Turbo码的编码约束度N；

②取定列数最大值和最小值，按列数变化将数据序列排成矩阵形式，对矩阵进行初等变换，计算各矩阵的秩，并记下单位化后左上角单位阵的维数，确定非归零Turbo码输出码长n；

③设N′为②中的一个较小留存值，以N′为基取若干个列数，行数大于列数即可；将码序列进行移位，对各矩阵分别求秩，记下n种移位情况(无移位和n-1种不同移位)时不同维数下矩阵的秩，分析确定非归零Turbo码的输出起始点；

④从③中分析的非归零Turbo码起始点开始，取非归零Turbo码的信息序列和第1路校验序列组合成待识别的1/2卷积码识别序列，对该新序列进行1/2码率的卷积码识别，得到非归零Turbo码中RSC的编码器生成多项式；

⑤从③中分析的非归零Turbo码起始点开始，取含交织的校验序列，对该序列进行自同步加扰以恢复RSC中加法器后的节点数据序列，进而恢复交织序列，同时分析确定交织长度和交织起点；

⑥在已知交织前序列、交织后序列和交织长度、交织起点后，通过不断比对交织前序列和交织后序列的采样重量，最终确定非归零Turbo码中的交织关系。

优选地，本发明上述非归零Turbo码编码参数的盲识别方法中，非归零Turbo码输出码长的确定：对1/n码率，码长为n的非归零Turbo码所构成的p×q矩阵(p＞q，q＞N)，若q为n的整数倍，则单位化后其左上角单位阵的维数相等，且此时矩阵的秩不等于列数q。

优选地，本发明上述非归零Turbo码编码参数的盲识别方法中，非归零Turbo码输出起始点的确定：对1/n非归零的Turbo码所构成的p×q矩阵(p＞q，q＞N)，若q为n的整数倍，如Turbo码输出分组起点与矩阵每行起点重合，则单位化后其左上角单位阵的维数最小。