专利名称：循环码分组长度的一种盲识别方法
技术领域：
本发明涉及信道编码中一种线性分组码分组长度的盲识别方法，具体是循环码分 组长度的一种盲识别方法。
背景技术：
循环码是线性分组码一个最重要的子类，由于其编译码算法简单、纠错效果好等 优点，而广泛应用于许多数字通信系统的差错控制中，例如RS码是DVB-S所采用的编码标 准，而二进制BCH码已被DVB-S2所采用。线性分组码编码后的码字长度也称为分组长度。分组长度的盲识别是循环码盲识 别的基础，而信道编码的盲识别是恢复通信原始信息的前提，在非合作通信信号分析中占 有重要的地位；另外，编码体制识别还广泛应用于协作通信、智能移动通信、多点广播通信 等领域。因此循环码分组长度的盲识别具有重要的意义。目前，循环码分组长度的识别方法主要有两种一种是根据码重分布规律进行估 计；一种是采用有限域傅里叶变换(GFFT)的方法进行识别。码重分布的方法只适用于低码 率的情况，即消息长度远小于分组长度；GFFT方法是根据GFFT结果判断编码的纠错能力， 进而反推分组长度，这种方法适用于本原RS码，而对于二进制BCH码则不适用。
发明内容
本发明克服了上述方法的局限，基于循环码的循环特性，提出了一种循环码分组 长度的识别方法，在帧长度已知的前提下，采用统计的方法识别出分组长度，原理简单，不 涉及复杂运算，适于工程应用。对于一个分组长度为n，消息长度为k的(n，k)循环码，设m = (m0, Hi1, ... , Hik^1) 为编码前的消息字，C = (c0, C1,..., (V1)为编码后的码字；码字c满足如下循环特性将码字c循环左移j (j = 1，2，. . .，k-1)次后所得到 的码字C’ = (Cjm, Cj, ... , Ch，c0, ... , Cj_3，Cj_2)仍然是同一(n，k)循环码集合中的码字。对于循环码，消息字和码字分别对应一个消息多项式(关系式(1))和码多项式 (关系式⑵)，m (χ) = In0X1^km1Xk-2+. ..+ι ηΧ+πιη(1)c (χ) = C0Xn-^C1Xn-2+. . . +cn_2x+cn_!(2)并且二者满足如下关系，c(x) = m(x) g (χ)(3)其中，g(x)是一个首一多项式，称为生成多项式，可表示为g (x) = f+gy-1+· · · +gn_k_lX+gn_k(4)为了达到准确快速盲识别的目的，本发明实施的技术方案如下循环码分组长度的一种盲识别方法，识别消息长度为k的(n，k)循环码的分组长 度η时，其特征在于首先确定循环码的帧长度为，并在[3，f\]内取因数i作为分组长度进行分组，循环码被分组后会得到Ni个码字，然后在得到的Ni个码字中判定和统计有效码 字所占的比例，其中使有效码字比例最大的i值即被识别为分组长度η。当得到的Ni个码字中的某个码字满足下面的判定规则时，则为有效码字，那么有 效码字的判定规则是gcd [C。(χ)，C1 (χ)，. . .，Ch (X)]乒 1其中Ctl(X)是码字c所对应的码多项式，Cj(X)，j = 1,2, ... , i_l，是码字c循环 左移j次后得到的码字所对应的码多项式；gcd[]表示求最大公因式运算；根据上述识别方法可以得出循环码分组长度盲识别的公式为 其中η表示分组长度的识别结果；，g表示以i为因数变量；maxO表示求最大值运
算；fx表示帧长度；i e [3 ；frl]表示i在[3，frl]范围内取值；rem(f1, i)表示f\除以i 取余数讽表示以i作为分组长度而得到的码字数目讽个码字数目中的有效码字数目。根据上述盲识别方法可以得出(l)n 在[3，ffl]内取值，即 3 彡 η 彡 frl ；(2)η整除f1;即η是的一个因数。由此得到循环码分组长度的盲识别流程如下A、初始化 i = 3 ；B、如果i不能够整除则进行步骤F ；如果i能够整除则进行步骤C ；C、以i为分组长度进行分组，得到Ni个码字；D、按照有效码字的判定规则来判定并统计Ni个码字中的有效码字数队。；E、计算有效码字所占的比例并保存；F、i = i+1 ；G、如果i ^f1，转向步骤B;H、比较得到所有fie，使fie值最大的i值即为分组长度η ；I、盲识别结束。本发明的有益效果如下本发明的识别方法具有原理简单、适用范围广等优点；不论是系统码还是非系统 码、是二进制码还是多进制码，只要是循环码，满足循环特性，并且知道帧长度，就可以利用 本方法识别分组长度；同时本方法识别流程简单，非常适合硬件实现，适于工程应用。
图1为本发明的盲识别流程示意图
具体实施例方式实施例1
循环码分组长度的一种盲识别方法，识别消息长度为k的(n，k)循环码的分组长 度η时，首先确定循环码的帧长度为，并在[3，f\]内取因数i作为分组长度进行分组，循 环码被分组后会得到Ni个码字，然后在得到的Ni个码字中判定和统计有效码字所占的比 例，其中便有效码字比例最大的i值即被识别为分组长度η。有效码字的判定规则是gcd [c0 (χ)，C1 (χ)，· · ·，Ch (X)]乒 1其中Ctl(X)是码字c所对应的码多项式，Cj(X)，j = 1,2, ... , i_l，是码字c循环 左移j次后得到的码字所对应的码多项式；gcd[]表示求最大公因式运算。在该分组长度识别方法中，在[3，frl]内的因数可能不只一个，假设i是的 一个因数，则有两种情况，(1)i = η此时如果以i作为分组长度进行分组，得到Ni个码字。设C(X)为其中一个码字 所对应的码多项式，则通过循环左移可以得到i_l个码多项式C1(X)，C2(X)，...，Cv1(X)。根据循环码的循环特性，C1 (x) ,c2(x),..., CV1 (χ)所对应的码字必然与c (x)所对 应的码字同属一个(n，k)循环码集合，即其生成多项式是相同的。根据码多项式与生成多 项式的关系式(3)可知，在无误码的情况下，cOO，Cl(x)，c2(x)，...，(V1U)之间必然存在 公因式。设C0(X) = C(X)，则有如下关系存在，gcd[c0(x)，C1(X), ...，Ch(X)]乒 1(5)称满足(5)式的码字为有效码字，并设在Ni个码字中有效码字的个数为队。。显 然，在无误码的情况现，Nic = Ni,即有效码字在所有码字中所占的比例fic;为
NΛ- = -Tf = 1(6)(2) i ^ η此时，由于没有实现正确分组，则以i作为分组长度进行分组所得到Ni个码字中 必然存在不满足(5)式的码字，因此有队。< Ni,即
Nfic=~^<\(7)综上所述，如果以(5)式作为判断码字是否有效的准则，则在所有可能的分组长 度中，当i = η时，有效码字所占的比例·/； 最大。根据上述识别方法可以得出循环码分组长度盲识别的公式为
η = arg max (j^e-)&Ni
啡’/广1]
聰(/,,0=0其中η表示分组长度的识别结果；表示以i为因数变量；maxO表示求最大值
运算；f\表示帧长度；i e [3，f\-l]表示i在[3，f\-l]范围内取值；!·_(&，i)表示除
以i取余数^表示以i作为分组长度而得到的码字数目^个码字数目中的有效码字数目。根据上述盲识别方法可以得出
(l)n 在[3，ffl]内取值，即 3 彡 η 彡 frl ；(2)n整除，即11是&的一个因数。由此得到循环码分组长度的盲识别流程如下A、初始化 i = 3 ；B、如果i不能够整除则进行步骤F ；如果i能够整除则进行步骤C ；C、以i为分组长度进行分组，得到Ni个码字；D、按照有效码字的判定规则即式(5)来判定并统计Ni个码字中的有效码字数 Nic;E、计算有效码字所占的比例厶二 $并保存；F、i = i+1 ；G、如果i ^f1，转向步骤B;H、比较得到所有fie，使fie值最大的f值即为分组长度η ；I、盲识别结束。实施例2分别以循环码中最常用的二进制BCH码和RS码为例，验证2中所述的识别算法。1、(15，11) 二进制 BCH 码已知帧长度为75，则其因数有3，5、15、25，分别统计100个码字，得到的有效码字 比例分别为0. 58,0. 55、1. 00,0. 58。显然分组长度为15。2、(15，11) RS 码已知帧长度为75，则其因数有3，5、15、25，分别统计100个码字，得到的有效码字 比例分别为0. 22,0. 24、1. 00,0. 35。显然分组长度为15。
权利要求
循环码分组长度的一种盲识别方法，识别消息长度为k的(n，k)循环码的分组长度n时，其特征在于首先确定循环码的帧长度为fl，并在[3，fl]内取因数i作为分组长度进行分组，循环码被分组后会得到Ni个码字，然后在得到的Ni个码字中判定和统计有效码字所占的比例，其中使有效码字比例最大的i值即被识别为分组长度n。
2.根据权利要求1所述的循环码分组长度的一种盲识别方法，其特征在于当得到的 Ni个码字中的某个码字满足下面的判定规则时，则为有效码字，那么有效码字的判定规则 是gcd [C0 (χ) , C1 (χ) , · · · , Ch (χ)]乒 1其中Ctl(X)是码字c所对应的码多项式，Cj(X)，j = 1，2，. . .，i-Ι，是码字c循环左移 j次后得到的码字所对应的码多项式，其中j = 1，2，. . .，k-Ι ；gcd[]表示求最大公因式运笪弁。
3.根据权利要求1或2所述的循环码分组长度的一种盲识别方法，其特征在于所述 循环码分组长度盲识别的公式为η - arg max (j^)Ni φ,/,-l] ，!.)=0其中η表示分组长度的识别结果；a^表示以i为因数变量；maxO表示求最大值运算； fx表示帧长度；i e [3，frl]表示i在[3，f\-l]范围内取值；renKfp i)表示除以i取 余数^表示以i作为分组长度而得到的码字数目；队个码字数目中的有效码字数目。
4.根据权利要求1或2所述的循环码分组长度的一种盲识别方法，其特征在于所述 盲识别方法得出:n在[3，frl]内取值，即3彡η彡frl ；η整除，即η是的一个因数。
5.根据权利要求1或2所述的循环码分组长度的一种盲识别方法，其特征在于盲识别 流程如下A、初始化i；B、如果i不能够整除，则进行步骤F；如果i能够整除，则进行步骤C ；C、以i为分组长度进行分组，得到Ni个码字；D、按照有效码字的判定规则来判定并统计Ni个码字中的有效码字数队。；E、计算有效码字所占的比例厶并保存；F、i= i+l；G、如果i^f1，转向步骤B;H、比较得到所有fie，使fie值最大的i值即为分组长度η；I、盲识别结束。
6.根据权利要求3所述的循环码分组长度的一种盲识别方法，其特征在于盲识别流程 如下Α、初始化i ；B、如果i不能够整除，则进行步骤F；如果i能够整除，则进行步骤C ；C、以i为分组长度进行分组，得到Ni个码字；D、按照有效码字的判定规则来判定并统计Ni个码字中的有效码字数队。；E、计算有效码字所占的比例Λ并保存；F、i= i+l；G、如果i^f1，转向步骤B;H、比较得到所有fie，使fie值最大的i值即为分组长度η；I、盲识别结束。
全文摘要
本发明公开了循环码分组长度的一种盲识别方法，识别消息长度为k的(n，k)循环码的分组长度n时，首先确定循环码的帧长度为fl，并在[3，fl]内取因数i作为分组长度进行分组，循环码被分组后会得到Ni个码字，然后在得到的Ni个码字中判定和统计有效码字所占的比例，有效码字是指满足判定规则的码字，其中使有效码字比例最大的i值即被识别为分组长度n；本发明的识别方法具有原理简单、适用范围广等优点；不论是系统码还是非系统码、是二进制码还是多进制码，只要是循环码，满足循环特性，并且知道帧长度，就可以利用本方法识别分组长度；同时本方法识别流程简单，非常适合硬件实现，适于工程应用。
文档编号H03M13/15GK101882932SQ201010212180
公开日2010年11月10日 申请日期2010年6月29日 优先权日2010年6月29日
发明者叶江峰, 岳旸, 权友波, 李蕾, 王甲峰, 肖任伟 申请人:中国工程物理研究院电子工程研究所