[发明专利]Turbo码交织器的构造方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信加密和信息安全领域，特别是涉及一种Turbo码交织器的构造方法及装置。

背景技术

Turbo码是Claude.Berrou等人在1993年首次提出的一种级联码。基本原理是：编码器通过交织器把两个分量编码器进行并行级联，两个分量编码器分别输出相应的校验位比特；译码器在两个分量译码器之间进行迭代译码，分量译码器之间传递去掉正反馈的外信息，这个编码方法被称为Turbo码。

Turbo码具有卓越的纠错性能，成为近年信道编码理论研究的热点问题。编码器中交织器的使用是实现Turbo码近似随机编码的关键。交织器实际上是一个一一映射函数，作用是将输入信息序列中的比特位置进行重置，以减小分量编码器输出校验序列的相关性和提高码重。

由于在具体的通信系统中采用Turbo码时交织器必须具有固定的结构，同时是基于信息序列的，因此在一定条件下可以把Turbo码看成一类特殊的分组码来简化分析。交织是对信息序列加以重新排列的一个过程。

在设计交织器时，应考虑具体应用系统的数据的大小，使交织深度在满足时延要求的前提下，与数据大小一致，或是数据帧长度的整数倍。为获得最好的性能，需要在一定的交织规模下尽可能降低输入输出序列相关性，但是真正的随机交织器在实际应用中很难实现。

Turbo码的重要特点是译码较为复杂，比常规的卷积码要复杂的多，这种复杂不仅在于其译码要采用迭代的过程，而且采用的算法本身也比较复杂。这些算法的关键是不但要能够对每比特进行译码，而且还要伴随着译码给出每比特译出的可靠性信息，有了这些信息，迭代才能进行下去。目前，基于混沌系统的交织器多为基于Logistic映射、Hybrid映射以及Henon映射。Hybird映射较为复杂，需要根据自变量的取值范围采用不同的关系表达式，而Logistic以及Henon映射则需要对其先初始化，由于混沌系统对初始条件的高度敏感性，因此对其初始化有着非常严格的要求，系统实现的复杂性高。

发明内容

基于此，有必要针对上述现有技术存在的系统实现复杂的问题，提供一种Turbo码交织器的构造方法及装置。

一种Turbo码交织器的构造方法，包括如下步骤：

将待交织数据均匀分为若干码组，根据所述码组构造Turbo码交织数据矩阵；

将所述Turbo码交织数据矩阵中各元素的位置排列形成交织数据位置矩阵，通过二阶离散混沌映射，将交织数据位置矩阵生成Turbo码交织矩阵元素位置的混沌序列；

对所述混沌序列进行排序，生成交织向量；

将所述交织向量以列的方式输出，得到二阶离散混沌Turbo码交织器。

一种Turbo码交织器装置，包括：

构造模块，用于将待交织数据均匀分为若干码组，根据所述码组构造Turbo码交织数据矩阵；

映射模块，用于将所述Turbo码交织数据矩阵中各元素的位置排列形成交织数据位置矩阵，通过二阶离散混沌映射，将交织数据位置矩阵生成Turbo码交织矩阵元素位置的混沌序列；

排序模块，用于对所述混沌序列进行排序，生成交织向量；

输出模块，用于将所述交织向量以列的方式输出，得到二阶离散混沌Turbo码交织器。

上述Turbo码交织器的构造方法及装置，对待交织数据进行二阶离散混沌映射时，引入了二阶离散混沌映射，该二阶离散混沌映射具有矩阵的形式，基于矩阵结构和理论，结构较为简单、实际效果好、易于实现；而且在每次进行二阶离散混沌映射时都利用前两步骤的结果，增加了混沌交织的随机性，从而获得较好的编码性能。

附图说明

图1为一个实施例的Turbo码交织器的构造方法流程图；

图2为一个实施例的二阶离散混沌序列的方法流程图；

图3为一个实施例的Turbo码交织器装置的结构示意图；

图4为一个实施例的Turbo码交织器装置构造模块的结构示意图；

图5为一个实施例的Turbo码交织器装置映射模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式，对本发明进行详细说明。

如图1所示，图1为其中一个实施例的Turbo码交织器的构造方法流程图，包括如下步骤：

步骤S10：将待交织数据均匀分为若干码组，根据所述码组构造Turbo码交织矩阵；