一种基于交织器伪随机码的构造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于交织器伪随机码的构造方法，它将纠错码理论中的交织器技术与伪随机码构造方法有效结合起来，根据交织器技术，构造较大的伪随机码候选集，该方法克服了现有伪随机构造方法的码长灵活性差、码组数量受限、构造过程计算复杂度较高的问题。
【专利说明】一种基于交织器伪随机码的构造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于交织器伪随机码的构造方法，属于数字通信中伪随机码构造【技术领域】。
【背景技术】
[0002]扩频通信技术以其用户容量大、抗干扰和抗截获能力强、时间测量精度高的优势，广泛应用于移动通信、军事通信和卫星导航系统，在扩频通信中伪随机码是实现频谱扩展的必要条件。扩频通信对伪随机码的要求包括:灵活可变的码长，适应于不同的信息速率、码片速率；更多数量的扩频码，以支持更多的用户共用带宽；良好的码平衡性，以降低载波泄露和提高抗干扰能力；尖锐的自相关峰，以提高抗多径性能；更低的互相关性，以降低不同用户之间的互干扰。伪随机码设计的方向就是尽量接近上述目标。
[0003]伪随机码构造是伪随机码设计中的第一步，其目的在于构造一个较大规模的伪随机码候选集合，后续优选工作将从中选择一部分性能符合要求的码字作为码设计结果，因此构造方法对于伪随机码的性能有很大的影响，不同的构造方法在复杂度上也有很大差异。目前，常用的伪随机码构造方法包括:移位寄存器方法、数论方法、随机码方法、混沌序列方法等。移位寄存器方法是应用最广泛的构造方法，使用移位寄存器构造的伪随机码包括m序列、M序列、Gold序列、Kasami序列等，广泛应用于移动通信和卫星导航，一种典型的基于移位寄存器的伪随机码构造方法如图1所示，移位寄存器方法的不足在于伪随机码码长受到生成多项式周期限制，二者不匹配时相关性能有一定程度下降。数论方法是以数论问题构造伪随机码，其代表是GPSLlC信号的Weil码(IS-GPS-800A，2010年)，其数学基础是数论中的二次剩余问题，Weil码具有良好的相关性能，但依赖素数P构造，当需要的码长与素数P差距较大时伪随机码性能较差。随机码是欧洲伽利略系统设计团队提出的一种伪随机码构造方法(USPatent2008/0246655Al)，其关键技术是遗传算法对码的继承和变异，由于计算复杂度过大只适合构造中等长度(例如4092比特)的伪随机码。混沌序列方式是以混沌序列的二值判决序列构造伪随机码(USPatent2010/0054225Al)，但是混沌序列的生成计算复杂度较大，同时受到计算机浮点误差的影响。因此，计算复杂度低、码长灵活可变、码相关性能好的伪随机码构造方法具有重要的研究意义和应用价值。
[0004]交织器是纠错编码理论中的一种技术措施，主要应用于改善突发错误信道模型下的通信性能，通过对数据的交织和解交织可以将连续的突发错误转化为分散的随机错误。由于交织器在以Turbo码为代表的纠错编码中的重要作用，对于交织器的设计和理论分析已经取得很多成果(刘东华，Turbo码设计与应用，电子工业出版社，2011年)，典型的交织器包括分组交织器、循环移位交织器、分组螺旋交织器、二次算术交织器、伪随机交织器、编码匹配交织器、黄金分割交织器等。在物理意义上交织器是将规则的连续错误进行随机化的一对一映射变换。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了克服现有伪随机码构造方法的码长灵活性差、码组数量受限、构造过程计算复杂度较高的问题，提出一种基于交织器伪随机码的构造方法。
[0006]本发明是通过下述技术方案实现的:
[0007]—种基于交织器伪随机码的构造方法，所述的伪随机码码长为L比特，伪随机码集合包含M个伪随机码，L和M为自然数，其特征包括如下步骤:
[0008]步骤1，按照O、I个数平衡的原则构造伪随机码的生成种子PRNtl ；
【权利要求】
1.一种基于交织器伪随机码的构造方法，所述的伪随机码码长为L比特，伪随机码集合包含M个伪随机码，L和M为自然数，其特征包括如下步骤: 步骤1，按照O、I个数平衡的原则构造伪随机码的生成种子PRNtl ；
2.根据权利要求1所述的一种基于交织器伪随机码的构造方法，其特征在于:步骤I中的所述的O、I个数平衡的原则具体为:当L为偶数时O、I个数相等，当L为奇数时O、I个数差不超过I。
3.根据权利要求1所述的一种基于交织器伪随机码的构造方法，其特征在于:步骤2中交织器序列S可以使用固定的同一序列，也可以使用不同的序列。
【文档编号】H04L1/00GK103929278SQ201410201366
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】王珏, 王垚, 王晓玲, 罗显志, 董立桥, 何成龙, 崔淼, 杨昭 申请人:中国电子科技集团公司第五十四研究所