基于构造代价函数求解的自同步扰码盲识别方法

由于卷积码序列的0,1 bit的概率几乎均衡,对于卷积码自同步加扰的扰码盲识别,现有的基于输入序列0, 1 bit概率不均衡性的识别方法均已失效,为此该文提出一种新的自同步扰码盲识别方法。首先将卷积码自同步加扰序列进行分块处理,通过加扰数据块与卷积码校验向量相乘产生新的序列;然后以最大化新生成序列间线性约束关系成立概率为准则,利用解调输出的软判决序列建立自同步扰码反馈多项式系数的代价函数;最后根据自同步扰码反馈多项式的项数特点,在求解代价函数时改进了动态搜索烟花算法,增加了对烟花个体元素值的约束操作,由求解出的参量值识别出自同步扰码反馈多项式。仿真实验验证了所提方法的有效性,该方法无需遍历搜索反馈多项式,且具有较好的鲁棒性,所需数据量小,随着数据量的增大和扰码阶数的降低,其识别正确率逐渐提高。     

含错扰码序列生成多项式的快速恢复方法

含错扰码序列生成多项式的恢复是扰码盲识别的基础,针对扰码序列生成多项式恢复过程中计算量过大等问题,提出一种快速恢复序列生成多项式的方法。首先根据扰码序列的自相关性识别出序列周期,进而判定生成多项式的阶数,并获得该阶数下的本原多项式集,再基于信源序列的不平衡性遍历搜索本原多项式集中的统计量最大值,从而求得含错扰码序列的生成多项式。仿真结果表明该方法能快速有效实现含错扰码序列的生成多项式的恢复。     

类卷积译码的容错解扰算法

针对自同步扰码系统的联合信源信道译码问题,本文将自同步扰码看作一种特殊的卷积编码,提出了类似卷积译码的软输入软输出(SISO)自同步去扰算法。该算法利用信源冗余更新扰码序列的外信息,在信道译码时作为先验信息进行译码,实现了自同步去扰与信道译码之间的软信息交互,充分利用了信源冗余信息,使得接收系统的性能得到了有效提升。仿真结果表明,在TPC编码条件下,当信源冗余度为70%时,联合信源信道译码的性能增益约为4.1dB。相比于单一纠错编码系统,当通信系统中存在自同步扰码时,联合信源信道译码具有更大的性能增益。      

编码加扰序列的帧同步盲识别

在同步情况下,基于对偶码可有效重建线性扰码的反馈关系,但非合作通信方同样需要完成盲同步.在无噪声条件下,针对编码加扰序列的盲同步问题,结合反馈多项式检测提出了帧同步盲识别算法.利用初始帧同步中探测的反馈多项式倍式集,可同时完成扰码反馈多项式和扰码序列的估计.实现初始同步后,可借助解扰数据帧结构属性完成精确同步;然后,将算法推广到了含噪信道情况;最后,基于Walsh-Hadamard变换给出了检测统计量的规范计算方案,以降低计算复杂度.     

基于m序列三阶相关性的同步扰码反馈多项式重构

在已有的卷积码同步加扰的扰码反馈多项式重构方法中，卷积码对偶码字需要先验已知.为了解决该问题，本文基于m序列的三阶相关性，提出一种卷积码加扰的扰码反馈多项式重构新方法.首先对卷积码加扰序列进行分块处理，数据块的长度为卷积码编码约束长度，相邻数据块的起始位间隔一个码长；然后证明了加扰数据块与对偶码字相乘后，输出序列为与扰码周期相同的m序列，由此基于m序列的三阶相关峰值特性估计出对偶码字；最后利用三阶相关峰的位置信息重构出同步扰码反馈多项式.在有误码情况下，推导了峰值与非峰值位置处三阶相关函数值的概率分布，得到三阶相关峰的检测门限与重构结果正确的置信度.仿真实验验证了本文方法的有效性，与已有的重构方法相比，该方法无需先验已知对偶码字，消除了重构结果的不确定性，具有更好的容错性.     

100G以太网自同步并行扰码算法实现

扰码是在数字传输系统中,对于数字信息进行随机化处理的一种技术,被广泛应用于通信各个领域。首先介绍了扰码和自同步扰码的基本原理,通过对扰码原理的分析,实现了一种任意特征多项式、任意N位并行自同步扰码算法,并可演算得到任意特征多项式、任意N位并行帧同步扰码算法。该方法采用递推的方法直接得出N个时钟周期后编码器的状态值与当前编码器状态值之间的逻辑关系。其逻辑运算速度快且实现简单,十分有利于硬件实现。然后研究了基于802.3ba未来100G以太网中640bits自同步扰码算法的FPGA实现,给出了组合逻辑实现和时序逻辑实现两种方案,并对两种方案进行了对比分析,最后给出了640bits并行扰码器实现资源需求分析。     

非周期长码直扩信号的盲解扩

本文利用信号延迟相乘,消除信息码对长扰码和扩频码的影响;利用m序列的线性移位叠加性,巧妙分段信号,提出一种分段相关的信号解扰方法;对解扰信号利用斜消矩阵法估计扩频序列本原多项式,并利用基于协方差范数的信息码盲同步法实现信息码同步;最终得到非周期长码直扩信号盲解扩方法。该方法仅需要预知信号扰码m序列本原多项式和扩频码码片速率。仿真结果表明,该算法仅利用1/8倍长码序列周期长度的信号就能在信噪比3.6dB以上达到10-2以下解扩误码率。      

一种新的伪随机扰码盲识别方法

针对在高误码率下,多抽头系数的伪随机扰码的盲识别问题,提出了一种结合BM算法与基于卷积码的快速相关攻击算法的盲识别方法.该方法根据伪随机扰码的自相关特性识别出扰码周期,利用BM算法找到可能的扰码生成多项式和初态,再根据快速相关攻击算法恢复的扰码序列的误码率确定扰码的编码参数.为提高识别效率,对快速相关攻击算法进行了改进...     

扰码器初始参数盲重建算法

非合作通信条件下,针对扰码器初始参数估计问题,第三方需在通信参数不完全所知的情况下,对抗干扰、重建反馈多项式和估计初始状态,以重建扰码器。首先,根据对偶码特性和多信息流抗干扰技术,构造具有低误码率特性并包含扰码器特征参数的新序列;其次,采用低重量倍式搜索算法和基于对偶码的快速相关攻击算法,分别对新构造序列的反馈多项式和初始状态进行估计;最后,根据新序列与扰码的关系,重建扰码器初始参数。仿真结果表明,算法可在信噪比为0 dB条件下有效对抗噪声干扰并重建扰码器。      

WCDMA中小区搜索的同步序列研究

小区搜索是WCDMA物理层关键技术之一,其中同步序列,即主同步码和次级同步码的选择对于小区搜索的性能有着密切的影响.本文简单介绍了 WCDMA的物理信道、扰码分配及小区搜索的具体实现过程.重点讨论了主同步码采用何种序列才能在保持其良好的非周期自、互相关性的基础上,最大程度地降低小区搜索的复杂性. 本文分三种序列(分层序列、Golay序列、分层Golay序列)来进行具体比较分析,并对分层 Golay序列进行了仿真,最后得出了研究结论.     

Blind recognition of primitive BCH code based on average cosine conformity

In order to overcome the poor performance of existing algorithms for recognition of BCH code in low signal-to-noise ratio (SNR),a recognition algorithm based on average cosine conformity was proposed.Firstly,by traversing the possible values of code length and m-level primitive polynomial fields,the code length was identified by matching the initial code roots.Secondly,on the premise of recognizing the code length,the GF(2^m) domain was traversed under the m-level primitive polynomial and the primitive polynomial with the strongest error-correcting ability was the generator polynomial for the domain.Finally,the minimum common multiple corresponding to the minimum polynomial of code roots was obtained,and the BCH code generator polynomial was recognized.In checking matching,the statistic of average cosine conformity was introduced.The optimal threshold was solved based on the minimum error decision criterion and distribution of the statistic to realize the fast identification of the BCH.The simulation results show that the deduced statistical characteristics are consistent with the actual situation,and the proposed algorithm can achieve reliable recognition under SNR of 5 dB and code length of 511.Comparing with existing algorithms,the performance of the proposed algorithm is better than that of the existing soft-decision algorithm and 1~3.5 dB better than that of the hard-decision algorithms.     

基于最大余弦比的LDPC码闭集识别

为改善低信噪比条件下LDPC码闭集识别的性能,本文提出了一种基于最大余弦比的软判决识别算法。该算法在分析了最大均值似然比算法存在的问题的基础上,利用LDPC码的编码结构特点,将识别过程归结为二元域中线性关系的检测问题;同时引入能够有效表征线性编码约束关系成立可能性大小的余弦检验函数,基于正确校验矩阵与错误校验矩阵下的余弦检验函数统计特性不同的事实,将两种情况下的余弦比作为编码器判定依据,从而实现低信噪比下LDPC码闭集的有效识别。仿真结果表明,在信噪比为0dB条件下,算法能够可靠识别出常用的IEEE802.16e协议中LDPC码,同时与现有算法相比,算法性能提升近1dB。      

Blind recognition of RSC based on logarithmic conformity

A new algorithm based on logarithmic conformity was proposed.Firstly,based on the probability of total RSC coding equation,the concept of logarithmic coincidence degree,which could measure the establishment of coding equation,was introduced.Then because of constraint length of RSC,the polynomial database could be generated,and then logarithmic conformity of every polynomial could be calculated when traversing the database.As the results,the RSC could be recognized,because the correct polynomial could make the conformity maximum.The algorithm has small amount of calculation because of finite traversal,which was only related to amount of intercepted data,besides,this algorithm has good error tolerance by soft decisions.The simulation results show that the correct ratio of recognition can reach 90% at SNR of 0 dB and its performances are obviously superior to those of existing algorithms.     

一种二进制伪随机序列盲识别方法

针对二进制伪随机序列生成多项式盲识别方法存在的需要预先知道生成多项式阶数、算法容错性能较差且复杂度较高的问题。该文提出首先将接收序列按照估计的生成多项式阶数建立分析矩阵,然后利用伽罗华域高斯列消元的方法识别出接收序列生成多项式的阶数,最后根据生成多项式的阶数构造关于生成多项式系数的方程组。为降低算法复杂度,在有限的多项式库中进行匹配搜索,能够满足该方程组的多项式就是接收序列的生成多项式。仿真结果表明,提出的方法能够区分接收序列是m序列、Gold序列或者是其他二进制伪随机序列,并有效识别其各自的生成多项式,且具有较好的容错性能。     

一种利用软判决的信道编码识别新算法

 现有的信道编码识别方法通常利用解调输出的硬判决序列来进行,其容错能力有待提高.本文针对低信噪比的接收信号,提出了一种利用软判决的编码识别新算法.该算法基于含错方程模型,以方程成立的概率作为衡量解向量性能的量度,从而求解方程,完成识别.对数似然比(LLR)代数的使用使得算法具有简单的形式.仿真实验表明,与基于Walsh-Hadamard变换的传统算法相比,新算法提高了识别性能,且信噪比越低,性能提高越显著.     

低信噪比下循环码识别

针对硬判决分析方法存在计算复杂度高且容错性差的缺点,本文提出了一种直接利用软判决序列完成循环码识别的新算法.首先从编码代数结构出发,推导出循环码生成多项式因子对应的对偶空间与码字能构成校验关系这一结论;其次基于该结论,遍历码长可能值,在GF（2）上,将多项式xⁿ+1分解为不可约因子及其对应幂次的乘积,当所遍历因子的对偶空间正好与码字序列构成校验关系时,即可识别出循环码码长;最后遍历构成校验关系因子的幂次,最终完成生成多项式的识别.为利用软判决序列完成校验关系检测,引入了平均校验符合度概念,基于其统计特性和最小错误判决准则,实现了生成多项式不可约因子以及幂次的快速识别.仿真结果表明,推导的符合度统计特性与实际情况相吻合,同时算法具有较好的低信噪比容错性能,在3dB的噪声环境下,码长以及生成多项式识别率能够达到95%以上,与硬判决方法相比,在增加较小的计算复杂度下,识别性能提升将近1dB.在智能通信或是认知无线电领域具有较好的应用前景.     

一种软判决下的RS码识别算法

针对现有RS码识别算法需要对码字符号在不同域之间进行转化,且容错性能较差的问题,该文提出一种直接利用软判决序列完成RS码识别算法。算法首先从RS码定义出发,给出了RS码校验关系从GF(2m)到GF(2)上的等价转换方式,从而避免了不同域下复杂的符号转化;其次引入了能够衡量校验关系成立大小的平均校验符合度概念,然后基于其统计特性以及极大极小判决准则,遍历可能的码长以及对应的m级本原多项式,进行初始码根校验匹配,从而完成码长以及本原多项式识别;最后利用识别出的码长以及本原多项式,构建本原多项式下GF(2m),进行连续码根匹配判决,最终完成码生成多项式识别。仿真结果表明:推导的平均校验符合度统计特性与实际情况一致,算法能在低信噪比下有效完成参数识别;同时该算法具有较好的低信噪比适应能力,在信噪比为6 dB条件下,工程中常见的RS码识别率均能达到90%以上。与现有算法相比,该文算法性能明显好于硬判决算法,且比传统算法提升1 dB以上性能。     

A New Frequency Domain Speech Scrambling System Which Does Not Require Frame Synchronization

Communication security is becoming more and more important today. There is thus an increasing interest in analog scramblers due to the desire for secure speech communications over existing telephone channels with standard telephone bandwidth at acceptable speech quality and reasonable cost. The concept of scrambling the sample values of the speech waveforms becomes attractive due to its higher degree of security compared to the traditional scramblers. But all these sample value scramblers require frame synchronization, i.e., the signal segments used in scrambling and descrambling processes have to be exactly the same for signal recovery. This complicates the implementation and makes the transmission very sensitive to channel conditions. In this paper, a new frequency domain scrambling algorithm is presented, which is an extension of the DFT scrambler previously proposed. The use of short-time Fourier analyis and the filter bank concept leads to the special feature that frame synchronization is completely unnecessary. This simplifies the implementation and improves the reliability and feasibility. The theoretical developments, simulation results, hardware implementation, and test results are all discussed in detail.     

Applications of sequence space and SRG theories to distributedsample scrambling

In this paper, we consider how to apply the sequence space and the shift register generator (SRG) theories to distributed sample scrambling (DSS), which exhibits the best performance in scrambling of small frame-sized signals. We first consider how to predict scrambling sequences using their samples, which is a basic problem for a proper synchronization within the DSS systems. Then for DSS scramblers, we consider how to determine the scrambler SRGs and the sampling times for conveying information on the scrambling sequence; and for DSS descramblers, we consider how to determine the descrambler SRGs, the correction times, and the correction vectors for a proper synchronization. We further examine how to realize the scramblers and the descramblers with minimized circuit complexity. Finally, we demonstrate how to apply the results to DSS scramblers and descramblers for application in cell-based asynchronous transfer mode (ATM) transmission