[发明专利]一种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，常用的经典结构为图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。

针对1/2码率的卷积码，现有技术中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。

Turbo码中由于使用了交织器，故对编码数据要按帧处理。针对“卷积码+交织”模式中卷积码和交织的识别分析，曾静在其2005年电子科技大学的硕士学位论文“VSAT网盲监测系统的开发”中介绍了一种分析方法，该方法通过线性变换在确定交织帧长度和交织起点后，经数学分析得出卷积码编码参数，在确定卷积码编码参数的基础上继续对交织关系进行分析。因为交织只是改变码元顺序，交织后的卷积码码元之间仍然有一定的约束关系，通过矩阵的初等变换，仍然能得到码元之间的关系方程。对于交织前后的约束方程而言，只是改变参数的位置，不会改变方程中参数的个数，通过前后方程的对比可找出交织的规律，从而确定交织关系。

但对于并行级联卷积码结构的Turbo码，由于Turbo码中的交织位置位于子编码器RSC之前，而非一般的“卷积码+交织”模式中位于卷积码之后，目前尚未见有关Turbo码盲识别方面的资料，本发明主要解决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；再通过构造将Turbo码中的交织分析转化为背景技术中所述的“卷积码+交织”模式，最终完成Turbo码的盲识别。

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

①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Turbo码的输出起始点；

④从③中分析的Turbo码起始点开始，取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Turbo码中RSC的编码器生成多项式；

⑤从③中分析的Turbo码起始点开始，取Turbo码的信息序列和含交织的校验序列，通过分析模型，构造成“卷积码+交织”模式；

⑥利用“卷积码+交织”模式的识别分析法分析构造序列的交织长度，交织起点及交织关系。

优选地，本发明上述Turbo码编码参数的盲识别方法中，Turbo码输出码长的确定：对1/n码率，码长为n的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。