非协作通信中基于卷积码的信息截获技术研究

发布时间：2017-05-23 15:16

  本文关键词：非协作通信中基于卷积码的信息截获技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：卷积码因其实现简单、纠错性能好而被广泛应用在各种通信系统中。非协作通信或智能通信系统中,接收端对发送端的相关参数完全未知或仅有少量已知,需要对发送端的调制编码参数进行识别以进行信息的获取。因此,对基于卷积码的盲识别技术的研究是信息截获的关键技术之一,具有重要意义。论文在研究卷积码参数盲识别、删余卷积码参数盲识别的基础上,对以卷积码为信道编码的某通信系统的信息截获过程进行研究,重点研究密码参数的盲识别算法,并在C语言环境中进行仿真实现。论文的主要工作和创新点如下：(1)系统研究无误码(n,k,m)系统卷积码和有误码(n,1,m)卷积码参数的盲识别方法。针对无误码的系统卷积码,通过矩阵化简的方式实现参数识别,包括码长、起点、信息位长度、约束长度及生成矩阵和校验矩阵。针对有误码的非系统卷积码,论文提出一种可容错的完整识别(n,1,m)卷积码参数的方法,并进行仿真验证。在采用线性矩阵分析法识别码长和起点的基础上,运用欧几里德算法或W-H算法识别生成多项式。同时,论文给出欧几里德算法的相关证明。在以上研究的基础上,论文提出一种多项式处理算法,可以实现(2,1,m)卷积码多项式识别到(n,1,m)卷积码多项式识别的扩展。(2)基于MFC和C语言设计并实现一套卷积码编码及识别仿真软件,包括无误码(n,k,m)系统卷积码识别和有误码(n,1,m)卷积码识别两部分。每部分都包含数据生成和参数识别两个模块,其中识别算法可以选择欧几里德法或W-H算法。软件以界面形式呈现,易于操作和使用。经过测试,软件可以识别码长2-8、约束长度小于13、生成矩阵随机产生的(n,k,m)系统卷积码和(n,1,m)非系统卷积码。(3)研究和实现删余卷积码参数的盲识别方法。采用线性矩阵分析法识别码长和起点,在此基础上,用快速Walsh-Hadamard变换(FWHT)实现删余码校验多项式的识别。在识别校验多项式时,对一种部分Walsh-Hadamard变换法(PWHT)算法进行改进,修改求解过程,实现正确识别。根据删余码校验矩阵和生成矩阵的关系,论文详细描述删余码生成矩阵和删余模式的识别,给出方程组的建立方法,实现删余码的完整识别。(4)在实现卷积码参数盲识别的基础上,论文研究某通信系统中密码参数的盲识别算法,为信息截获提供必要条件。论文在介绍系统加密过程的基础上,对业务信道下密码参数的盲识别原理和实现流程进行详细论述,并将识别算法扩展到快速随路控制信道中,将两路数据结合并运用卷积码相关性质,提出一种密码参数的盲识别方法,并进行仿真验证。(5)在快速随路控制信道的发送端,数据经CRC校验、卷积码编码、交织、加扰、密码编码后,进行传输。信息截获的首要任务是密码参数的盲识别。在密码参数的识别过程中,结合有关参数,论文给出详细的实现过程,包括：校验矩阵和校验向量的计算、密钥器初始状态和会话密钥的计算等。在密钥器初始状态的求解过程中,论文采用为密钥器各寄存器设置编号的形式,解决寄存器初始状态求解过程中系数矩阵的建立问题；同时,论文提出一种新的算法迭代终止条件,通过求部分解向量结合方程验证的方式,提高计算速度。
【关键词】：非协作通信 卷积码 删余卷积码 参数盲识别 校验矩阵 欧几里德算法 快速随路控制信道
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN914.3
【目录】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-15
• 符号说明15-17
• 第一章 绪论17-23
• 1.1 非协作数字通信系统模型17-19
• 1.2 非协作通信中信息截获关键技术19-21
• 1.2.1 调制参数盲识别19
• 1.2.2 密码参数盲识别19-20
• 1.2.3 信道编码参数盲识别20-21
• 1.3 本文的内容安排21-23
• 第二章 卷积码编译码基本原理23-38
• 2.1 卷积码的基本概念23-30
• 2.1.1 卷积码的图解表示23-25
• 2.1.2 卷积码的多项式表示25-26
• 2.1.3 卷积码的生成矩阵和校验矩阵26-28
• 2.1.4 (2,l,m)卷积码相关性质28-29
• 2.1.5 卷积码的纠错性能29-30
• 2.2 删余卷积码的基本概念30-34
• 2.2.1 (n-1)/n删余卷积码的构造30-31
• 2.2.2 删余码的生成矩阵和校验矩阵31-33
• 2.2.3 删余码生成矩阵和校验矩阵的性质33-34
• 2.3 维特比译码算法34-38
• 2.3.1 维特比译码算法的理论基础34-35
• 2.3.2 维特比译码算法过程35
• 2.3.3 维特比译码算法的程序实现35-38
• 第三章 卷积码参数盲识别38-60
• 3.1 (n,k,m)无误码系统卷积码的盲识别38-42
• 3.1.1 算法原理38-39
• 3.1.2 算法实现流程39-40
• 3.1.3 算法仿真40-42
• 3.2 (n,l,m)有误码卷积码的盲识别42-54
• 3.2.1 码长和起点的识别42-43
• 3.2.2 Walsh-Hadamard变换法43-46
• 3.2.3 欧几里德变换法46-52
• 3.2.4 多项式处理算法52
• 3.2.5 (n,l,m)卷积码盲识别总流程52-54
• 3.3 基于MFC的卷积码盲识别算法系统集成54-60
• 3.3.1 无误码的(n,k,m)系统卷积码55-56
• 3.3.2 有误码的(n,l,m)卷积码56-60
• 第四章 删余卷积码参数盲识别60-73
• 4.1 码长和起点的识别60-62
• 4.2 校验多项式的识别62-66
• 4.2.1 快速Walsh-Hadamard变换算法62-65
• 4.2.2 Modified Walsh-Hadamard变换法65
• 4.2.3 部分Walsh-Hadamard(PWHT)变换法65-66
• 4.3 生成矩阵和删余模式的识别66-70
• 4.3.1 识别流程66-67
• 4.3.2 识别方程组建立方法67-70
• 4.4 删余卷积码的盲识别算法程序实现70-73
• 4.4.1 总流程图70
• 4.4.2 仿真实现70-73
• 第五章 某通信系统密码参数盲识别73-95
• 5.1 T通信系统中的S网络标准介绍73-74
• 5.2 T通信系统加密算法原理74-77
• 5.3 业务信道上密码参数盲识别77-81
• 5.3.1 盲识别基础77-78
• 5.3.2 盲识别实现过程78-81
• 5.4 快速随路控制信道上的密码参数盲识别81-95
• 5.4.1 快速随路控制信道数据处理流程81-84
• 5.4.2 快速随路控制信道密码参数盲识别算法过程84-92
• 5.4.3 快速随路控制信道密码参数盲识别算法仿真92-95
• 总结和展望95-97
• 参考文献97-101
• 致谢101-102
• 攻读学位期间的研究成果102-103
• 附件103

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 刘健;谢锘;周希元;;RS码的盲识别方法[J];电子科技大学学报;2009年03期

2 陆佩忠,沈利,邹艳,罗向阳;删除卷积码的盲识别[J];中国科学E辑:信息科学;2005年02期

3 ;Blind recognition of punctured convolutional codes[J];Science in China(Series F:Information Sciences);2005年04期

4 杨晓静;闻年成;;基于码根信息差熵和码根统计的BCH码识别方法[J];探测与控制学报;2010年03期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 周家喜;非协作通信中连续相位调制信号盲解调关键技术研究[D];中国科学技术大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 薛国庆;卷积码的盲识别研究[D];中国科学技术大学;2009年

  本文关键词：非协作通信中基于卷积码的信息截获技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：388320