卷积码盲识别方法研究

摘要

信道编码盲辨识技术是指在通信链路中，接收端在未知信道编码的情况下，仅根据接收序列，利用编码的冗余性对信道编码进行识别和分析，从而识别出其所使用的信道编码方式和参数的技术。
　　信道编码盲辨识技术主要有协作通信和非协作通信这两个不同的应用场景。在协作通信中，信道编码盲辨识技术作为自适应调制编码技术的关键技术之一，可以使通信双方根据当前信道情况选择合适的信道编码方式，而无需频繁发送控制信号，从而提高通信效率，缓解频谱资源紧张的问题。在非协作通信中，侦察方在未知先验信息的条件下，必须采用信道编码盲辨识技术对截获信息进行识别和分析，为后续的译码和解译工作提供支持。因此信道编码盲辨识技术具有重要的实际应用价值。
　　本文针对信道编码中的卷积码，对其可辨识性和具有鲁棒性的辨识方法开展研究，论文主要工作包括以下两个方面:
　　1.卷积码的可辨识性与辨识方法
　　针对接收序列无误码情况，分析最优卷积码编码器在不同码率下的可辨识性，研究现有的卷积码生成矩阵辨识方法存在的模糊性，并使用辅助信息，给出了一种消除模糊性的识别方法。该方法利用辅助信息，将生成矩阵识别方程转化为一个多项式同余方程，并使用一种基于搜索匹配的穷举方法进行求解。仿真结果表明，该方法可以有效地完成卷积码的盲辨识。
　　2.卷积码盲辨识的鲁棒性方法
　　针对接收序列有误码的情况，给出了一种基于Walsh-Hadamard变换的k/n卷积码盲辨识的鲁棒性方法，其关键是卷积码参数的盲估计。首先将卷积码参数肓估计问题转换为二元域上线性方程组求解问题，然后应用Walsh-Hadamard变换对该问题求解，设计了卷积码编码参数的估计算法，并对算法中的门限选取进行了分析。仿真结果表明，相较于现有的算法，本文给出的方法具有更好的抗噪性能，在信道传输的错误率小于等于0.07时，本文方法对不同编码器参数的识别正确率均达到了95％以上，具有良好的实用价值。

目录

声明

摘要

插图索引

主要符号说明

第1章 绪论

1．1 信道编码概述

1．2 信道编码盲辨识问题的研究背景

1．2．1 研究意义

1．2．2 国内外研究现状

1．2．3 信道编码盲辨识技术目前存在的不足

1．3 论文主要工作

1．4 论文结构

第2章 卷积码盲辨识的基础知识

2．1 卷积码的基础知识

2．1．1 抽象代数理论

2．1．2 卷积码基本概念

2．1．3 对偶码

2．1．4 最优卷积码编码器

2．2 卷积码现有盲辨识算法分析

2．2．1 参数估计算法

2．2．2 监督矩阵识别算法

2．2．3 生成矩阵识别算法

2．3 本章小结

第3章 卷积码的可辨识性和辨识方法

3．2 卷积码盲辨识原理

3．2．1 参数估计的基本原理

3．2．2 监督矩阵辨识的基本原理

3．2．3 生成矩阵辨识的基本原理

3．3 卷积码可辨识性

3．3．1 现有辨识方法的模糊性分析

3．3．2 卷积码可辨识性分析

3．4 基于辅助信息的生成矩阵辨识方法

3．4．1 生成矩阵辨识问题模型

3．4．2 生成矩阵的辨识方法

3．4．3 性能分析

3．4．4 仿真实验及其结果分析

3．5 本章小结

第4章 卷积码盲辨识的鲁棒性方法

4．1 问题描述

4．2 Walsh-Hadamard变换法

4．2．1 Walsh-Hadamard变换法求解二元域上含错线性方程组

4．2．2 快速walsh-Hadamard变换

4．3 卷积码参数估计的鲁棒性方法

4．3．1 鲁棒性方法

4．3．2 参数估计的门限选择

4．3．3 仿真实验及结果分析

4．4 卷积码监督矩阵辨识的鲁棒性方法

4．4．1 鲁棒性方法

4．4．2 解向量的置信度

4．4．3 仿真实验及结果分析

4．5 卷积码盲辨识方法的复杂度分析

4．6 本章小结

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其它研究成果