[发明专利]一种turbo码输出块长的快速盲识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字通信系统中一种turbo码输出块长的快速盲识别方法，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码盲识别技术也成为当今通信研究的前沿领域。

并行级联Turbo码编码器的结构主要由两个递归系统卷积码(RSC)编码器并行级联而成，卷积码编码器之间由交织器相连，一般情况下，各RSC编码器的结构相同。

Turbo码中使用了交织器，所以编码数据按交织帧处理。编码器寄存器的初始状态一般为0，按照每个交织帧编码结束是否对寄存器归零，可将turbo码分为归零和非归零两种turbo码。假设交织帧长度il，编码的码率为1/n，总归零比特个数为rm(非归零rm＝0)，则编码后输出块长bl＝il×n+rm，一般的rm＝n×cl，cl为编码器每一路输出的归零比特个数，故一般的bl＝(il+cl)×n。

针对turbo码输出块长的识别算法不多，大部分算法都是基于线性矩阵分析法的。文献“一种基于矩阵分析的Turbo码长识别算法”<见[无线电工程]，2012,42(4)：p23-26，作者李啸天，李艳斌，昝俊军，杜宇峰>.该文算法对q×q(q＝1,2,3…)的分析矩阵遍历化简求秩r(q)，令b(q)＝q-r(q)，若对于任意的j有b(i)＞5×b(j),(i≠j)，则i即为输出块长。该文算法虽然对传统算法进行了改进，但是逐一遍历的方式的识别速度依然不快，本发明的方法，大大提高了输出块长的速度。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷和不足，本发明提出了运算量小、识别效率高且较为通用的一种turbo码输出块长的快速盲识别方法。该方法主要依据线性矩阵分析法，充分利用分析得到的数据采用三段式逐步放大遍历步长，将传统算法的一个循环改成三个循环，通过逐步放大遍历的步长的方式大大提高了输出块长的识别速度。本发明前两个循环主要目的是放大遍历步长，但由于turbo码交织长度可选范围大，在每个循环中都加入了输出块长判定，如果在某个循环中判定找到输出块长则不执行后续算法直接返回。

本发明方法采用的技术方案如下：

一种turbo码输出块长的快速盲识别方法,由计算机进行识别，以完成包括数据读入、数据化简和化简结果分析诸步骤，本方法主要依据线性矩阵分析法，充分利用分析得到的数据采用三段式逐步放大遍历步长，将传统算法的一个循环改成三个循环，逐步放大遍历的步长，设循环过程中分析矩阵的行数为1.5q，其中q为列数循环控制变量，该方法步骤如下：

①初始化变量：q＝ST，q′＝ST-2,stp＝1,diff＝diff′＝MINDIFF，其中符号q为列数循环控制变量，符号q′为上次循环中的列数，符号stp为循环步长变量，符号diff表示矩阵列数与矩阵秩的差，符号diff′表示上次循环中矩阵列数与矩阵秩的差，符号ST,MINDIFF为常量，分别取值为21和2；

②由计算机从码字文件中读取数据排成1.5q×q的分析矩阵并计算分析矩阵的秩r，计算diff＝q-r，若diff＞diff′则保留此时q值，留存q值计数器counter＝counter+1,计算incr＝(diff-diff′)/(q-q′)并进行如下判断，否则q＝q+stp继续进行步骤②，其中符号r为分析矩阵的秩，incr为秩的增长比，

若incr＞T₁，则令bl＝q，计算交织长度il，码率若1＜cr＜MAXCR，则执行步骤⑥，否则若incr＞T₂,则进行数据更新，数据更新即分别令diff′＝diff,q′＝q,incr′＝incr，令循环步长变量stp＝q，执行步骤⑤，否则incr＜T₂进行下面的判断，其中符号incr′为上次循环中增长比，符号T₁,T₂,MAXCR为常量，且T₁＞T₂，其中常量阈值T₁、T₂、MAXCR分别为1.5,0.8和9，符号为向下取整操作符；

若q＝＝2q′且incr＞T₃则进行数据更新，令循环步长变量stp＝q，执行步骤⑤，否则进行下面的判断，其中符号T₃为常量，其取值为0.34，且T₂＞T₃，符号＝＝表示判断符号两端数值是否相等；