專利名稱：循環(huán)碼分組長度的一種盲識別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信道編碼中一種線性分組碼分組長度的盲識別方法，具體是循環(huán)碼分 組長度的一種盲識別方法。
背景技術(shù)：
循環(huán)碼是線性分組碼一個最重要的子類，由于其編譯碼算法簡單、糾錯效果好等 優(yōu)點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用于許多數(shù)字通信系統(tǒng)的差錯控制中，例如RS碼是DVB-S所采用的編碼標(biāo) 準(zhǔn)，而二進(jìn)制BCH碼已被DVB-S2所采用。線性分組碼編碼后的碼字長度也稱為分組長度。分組長度的盲識別是循環(huán)碼盲識 別的基礎(chǔ)，而信道編碼的盲識別是恢復(fù)通信原始信息的前提，在非合作通信信號分析中占 有重要的地位；另外，編碼體制識別還廣泛應(yīng)用于協(xié)作通信、智能移動通信、多點(diǎn)廣播通信 等領(lǐng)域。因此循環(huán)碼分組長度的盲識別具有重要的意義。目前，循環(huán)碼分組長度的識別方法主要有兩種一種是根據(jù)碼重分布規(guī)律進(jìn)行估 計；一種是采用有限域傅里葉變換(GFFT)的方法進(jìn)行識別。碼重分布的方法只適用于低碼 率的情況，即消息長度遠(yuǎn)小于分組長度；GFFT方法是根據(jù)GFFT結(jié)果判斷編碼的糾錯能力， 進(jìn)而反推分組長度，這種方法適用于本原RS碼，而對于二進(jìn)制BCH碼則不適用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了上述方法的局限，基于循環(huán)碼的循環(huán)特性，提出了一種循環(huán)碼分組 長度的識別方法，在幀長度已知的前提下，采用統(tǒng)計的方法識別出分組長度，原理簡單，不 涉及復(fù)雜運(yùn)算，適于工程應(yīng)用。對于一個分組長度為n，消息長度為k的(n，k)循環(huán)碼，設(shè)m = (m0, Hi1, ... , Hik^1) 為編碼前的消息字，C = (c0, C1,..., (V1)為編碼后的碼字；碼字c滿足如下循環(huán)特性將碼字c循環(huán)左移j (j = 1，2，. . .，k-1)次后所得到 的碼字C’ = (Cjm, Cj, ... , Ch，c0, ... , Cj_3，Cj_2)仍然是同一(n，k)循環(huán)碼集合中的碼字。對于循環(huán)碼，消息字和碼字分別對應(yīng)一個消息多項式(關(guān)系式(1))和碼多項式 (關(guān)系式⑵)，m (χ) = In0X1^km1Xk-2+. ..+ι ηΧ+πιη(1)c (χ) = C0Xn-^C1Xn-2+. . . +cn_2x+cn_!(2)并且二者滿足如下關(guān)系，c(x) = m(x) g (χ)(3)其中，g(x)是一個首一多項式，稱為生成多項式，可表示為g (x) = f+gy-1+· · · +gn_k_lX+gn_k(4)為了達(dá)到準(zhǔn)確快速盲識別的目的，本發(fā)明實施的技術(shù)方案如下循環(huán)碼分組長度的一種盲識別方法，識別消息長度為k的(n，k)循環(huán)碼的分組長 度η時，其特征在于首先確定循環(huán)碼的幀長度為，并在[3，f\]內(nèi)取因數(shù)i作為分組長度進(jìn)行分組，循環(huán)碼被分組后會得到Ni個碼字，然后在得到的Ni個碼字中判定和統(tǒng)計有效碼 字所占的比例，其中使有效碼字比例最大的i值即被識別為分組長度η。當(dāng)?shù)玫降腘i個碼字中的某個碼字滿足下面的判定規(guī)則時，則為有效碼字，那么有 效碼字的判定規(guī)則是gcd [C。(χ)，C1 (χ)，. . .，Ch (X)]乒 1其中Ctl(X)是碼字c所對應(yīng)的碼多項式，Cj(X)，j = 1,2, ... , i_l，是碼字c循環(huán) 左移j次后得到的碼字所對應(yīng)的碼多項式；gcd[]表示求最大公因式運(yùn)算；根據(jù)上述識別方法可以得出循環(huán)碼分組長度盲識別的公式為 其中η表示分組長度的識別結(jié)果；，g表示以i為因數(shù)變量；maxO表示求最大值運(yùn)
算；fx表示幀長度；i e [3 ；frl]表示i在[3，frl]范圍內(nèi)取值；rem(f1, i)表示f\除以i 取余數(shù)諷表示以i作為分組長度而得到的碼字?jǐn)?shù)目諷個碼字?jǐn)?shù)目中的有效碼字?jǐn)?shù)目。根據(jù)上述盲識別方法可以得出(l)n 在[3，ffl]內(nèi)取值，即 3 彡 η 彡 frl ；(2)η整除f1;即η是的一個因數(shù)。由此得到循環(huán)碼分組長度的盲識別流程如下A、初始化 i = 3 ；B、如果i不能夠整除則進(jìn)行步驟F ；如果i能夠整除則進(jìn)行步驟C ；C、以i為分組長度進(jìn)行分組，得到Ni個碼字；D、按照有效碼字的判定規(guī)則來判定并統(tǒng)計Ni個碼字中的有效碼字?jǐn)?shù)隊。；E、計算有效碼字所占的比例并保存；F、i = i+1 ；G、如果i ^f1，轉(zhuǎn)向步驟B;H、比較得到所有fie，使fie值最大的i值即為分組長度η ；I、盲識別結(jié)束。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明的識別方法具有原理簡單、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)；不論是系統(tǒng)碼還是非系統(tǒng) 碼、是二進(jìn)制碼還是多進(jìn)制碼，只要是循環(huán)碼，滿足循環(huán)特性，并且知道幀長度，就可以利用 本方法識別分組長度；同時本方法識別流程簡單，非常適合硬件實現(xiàn)，適于工程應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明的盲識別流程示意圖
具體實施例方式實施例1
循環(huán)碼分組長度的一種盲識別方法，識別消息長度為k的(n，k)循環(huán)碼的分組長 度η時，首先確定循環(huán)碼的幀長度為，并在[3，f\]內(nèi)取因數(shù)i作為分組長度進(jìn)行分組，循 環(huán)碼被分組后會得到Ni個碼字，然后在得到的Ni個碼字中判定和統(tǒng)計有效碼字所占的比 例，其中便有效碼字比例最大的i值即被識別為分組長度η。有效碼字的判定規(guī)則是gcd [c0 (χ)，C1 (χ)，· · ·，Ch (X)]乒 1其中Ctl(X)是碼字c所對應(yīng)的碼多項式，Cj(X)，j = 1,2, ... , i_l，是碼字c循環(huán) 左移j次后得到的碼字所對應(yīng)的碼多項式；gcd[]表示求最大公因式運(yùn)算。在該分組長度識別方法中，在[3，frl]內(nèi)的因數(shù)可能不只一個，假設(shè)i是的 一個因數(shù)，則有兩種情況，(1)i = η此時如果以i作為分組長度進(jìn)行分組，得到Ni個碼字。設(shè)C(X)為其中一個碼字 所對應(yīng)的碼多項式，則通過循環(huán)左移可以得到i_l個碼多項式C1(X)，C2(X)，...，Cv1(X)。根據(jù)循環(huán)碼的循環(huán)特性，C1 (x) ,c2(x),..., CV1 (χ)所對應(yīng)的碼字必然與c (x)所對 應(yīng)的碼字同屬一個(n，k)循環(huán)碼集合，即其生成多項式是相同的。根據(jù)碼多項式與生成多 項式的關(guān)系式(3)可知，在無誤碼的情況下，cOO，Cl(x)，c2(x)，...，(V1U)之間必然存在 公因式。設(shè)C0(X) = C(X)，則有如下關(guān)系存在，gcd[c0(x)，C1(X), ...，Ch(X)]乒 1(5)稱滿足(5)式的碼字為有效碼字，并設(shè)在Ni個碼字中有效碼字的個數(shù)為隊。。顯 然，在無誤碼的情況現(xiàn)，Nic = Ni,即有效碼字在所有碼字中所占的比例fic;為
NΛ- = -Tf = 1(6)(2) i ^ η此時，由于沒有實現(xiàn)正確分組，則以i作為分組長度進(jìn)行分組所得到Ni個碼字中 必然存在不滿足(5)式的碼字，因此有隊。< Ni,即
Nfic=~^<\(7)綜上所述，如果以(5)式作為判斷碼字是否有效的準(zhǔn)則，則在所有可能的分組長 度中，當(dāng)i = η時，有效碼字所占的比例·/； 最大。根據(jù)上述識別方法可以得出循環(huán)碼分組長度盲識別的公式為
η = arg max (j^e-)&Ni
啡’/廣1]
聰(/,,0=0其中η表示分組長度的識別結(jié)果；表示以i為因數(shù)變量；maxO表示求最大值
運(yùn)算；f\表示幀長度；i e [3，f\-l]表示i在[3，f\-l]范圍內(nèi)取值；!·_(&，i)表示除
以i取余數(shù)^表示以i作為分組長度而得到的碼字?jǐn)?shù)目^個碼字?jǐn)?shù)目中的有效碼字?jǐn)?shù)目。根據(jù)上述盲識別方法可以得出
(l)n 在[3，ffl]內(nèi)取值，即 3 彡 η 彡 frl ；(2)n整除，即11是&的一個因數(shù)。由此得到循環(huán)碼分組長度的盲識別流程如下A、初始化 i = 3 ；B、如果i不能夠整除則進(jìn)行步驟F ；如果i能夠整除則進(jìn)行步驟C ；C、以i為分組長度進(jìn)行分組，得到Ni個碼字；D、按照有效碼字的判定規(guī)則即式(5)來判定并統(tǒng)計Ni個碼字中的有效碼字?jǐn)?shù) Nic;E、計算有效碼字所占的比例厶二 $并保存；F、i = i+1 ；G、如果i ^f1，轉(zhuǎn)向步驟B;H、比較得到所有fie，使fie值最大的f值即為分組長度η ；I、盲識別結(jié)束。實施例2分別以循環(huán)碼中最常用的二進(jìn)制BCH碼和RS碼為例，驗證2中所述的識別算法。1、(15，11) 二進(jìn)制 BCH 碼已知幀長度為75，則其因數(shù)有3，5、15、25，分別統(tǒng)計100個碼字，得到的有效碼字 比例分別為0. 58,0. 55、1. 00,0. 58。顯然分組長度為15。2、(15，11) RS 碼已知幀長度為75，則其因數(shù)有3，5、15、25，分別統(tǒng)計100個碼字，得到的有效碼字 比例分別為0. 22,0. 24、1. 00,0. 35。顯然分組長度為15。
權(quán)利要求
循環(huán)碼分組長度的一種盲識別方法，識別消息長度為k的(n，k)循環(huán)碼的分組長度n時，其特征在于首先確定循環(huán)碼的幀長度為fl，并在[3，fl]內(nèi)取因數(shù)i作為分組長度進(jìn)行分組，循環(huán)碼被分組后會得到Ni個碼字，然后在得到的Ni個碼字中判定和統(tǒng)計有效碼字所占的比例，其中使有效碼字比例最大的i值即被識別為分組長度n。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)碼分組長度的一種盲識別方法，其特征在于當(dāng)?shù)玫降?Ni個碼字中的某個碼字滿足下面的判定規(guī)則時，則為有效碼字，那么有效碼字的判定規(guī)則 是gcd [C0 (χ) , C1 (χ) , · · · , Ch (χ)]乒 1其中Ctl(X)是碼字c所對應(yīng)的碼多項式，Cj(X)，j = 1，2，. . .，i-Ι，是碼字c循環(huán)左移 j次后得到的碼字所對應(yīng)的碼多項式，其中j = 1，2，. . .，k-Ι ；gcd[]表示求最大公因式運(yùn)笪弁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)碼分組長度的一種盲識別方法，其特征在于所述 循環(huán)碼分組長度盲識別的公式為η - arg max (j^)Ni φ,/,-l] ，!.)=0其中η表示分組長度的識別結(jié)果；a^表示以i為因數(shù)變量；maxO表示求最大值運(yùn)算； fx表示幀長度；i e [3，frl]表示i在[3，f\-l]范圍內(nèi)取值；renKfp i)表示除以i取 余數(shù)^表示以i作為分組長度而得到的碼字?jǐn)?shù)目；隊個碼字?jǐn)?shù)目中的有效碼字?jǐn)?shù)目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)碼分組長度的一種盲識別方法，其特征在于所述 盲識別方法得出:n在[3，frl]內(nèi)取值，即3彡η彡frl ；η整除，即η是的一個因數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)碼分組長度的一種盲識別方法，其特征在于盲識別 流程如下A、初始化i；B、如果i不能夠整除，則進(jìn)行步驟F；如果i能夠整除，則進(jìn)行步驟C ；C、以i為分組長度進(jìn)行分組，得到Ni個碼字；D、按照有效碼字的判定規(guī)則來判定并統(tǒng)計Ni個碼字中的有效碼字?jǐn)?shù)隊。；E、計算有效碼字所占的比例厶并保存；F、i= i+l；G、如果i^f1，轉(zhuǎn)向步驟B;H、比較得到所有fie，使fie值最大的i值即為分組長度η；I、盲識別結(jié)束。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的循環(huán)碼分組長度的一種盲識別方法，其特征在于盲識別流程 如下Α、初始化i ；B、如果i不能夠整除，則進(jìn)行步驟F；如果i能夠整除，則進(jìn)行步驟C ；C、以i為分組長度進(jìn)行分組，得到Ni個碼字；D、按照有效碼字的判定規(guī)則來判定并統(tǒng)計Ni個碼字中的有效碼字?jǐn)?shù)隊。；E、計算有效碼字所占的比例Λ并保存；F、i= i+l；G、如果i^f1，轉(zhuǎn)向步驟B;H、比較得到所有fie，使fie值最大的i值即為分組長度η；I、盲識別結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明公開了循環(huán)碼分組長度的一種盲識別方法，識別消息長度為k的(n，k)循環(huán)碼的分組長度n時，首先確定循環(huán)碼的幀長度為fl，并在[3，fl]內(nèi)取因數(shù)i作為分組長度進(jìn)行分組，循環(huán)碼被分組后會得到Ni個碼字，然后在得到的Ni個碼字中判定和統(tǒng)計有效碼字所占的比例，有效碼字是指滿足判定規(guī)則的碼字，其中使有效碼字比例最大的i值即被識別為分組長度n；本發(fā)明的識別方法具有原理簡單、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)；不論是系統(tǒng)碼還是非系統(tǒng)碼、是二進(jìn)制碼還是多進(jìn)制碼，只要是循環(huán)碼，滿足循環(huán)特性，并且知道幀長度，就可以利用本方法識別分組長度；同時本方法識別流程簡單，非常適合硬件實現(xiàn)，適于工程應(yīng)用。
文檔編號H03M13/15GK101882932SQ201010212180
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者葉江峰, 岳旸, 權(quán)友波, 李蕾, 王甲峰, 肖任偉 申請人:中國工程物理研究院電子工程研究所