高级搜索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

一种软判决下的RS码识别算法

吴昭军 张立民 钟兆根 刘传辉

吴昭军, 张立民, 钟兆根, 刘传辉. 一种软判决下的RS码识别算法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(9): 2150-2157. doi: 10.11999/JEIT190690
引用本文: 吴昭军, 张立民, 钟兆根, 刘传辉. 一种软判决下的RS码识别算法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(9): 2150-2157. doi: 10.11999/JEIT190690
Zhaojun WU, Limin ZHANG, Zhaogen ZHONG, Chuanhui LIU. Blind Recognition of RS Codes Based on Soft Decision[J]. Journal of Electronics and Information Technology, 2020, 42(9): 2150-2157. doi: 10.11999/JEIT190690
Citation: Zhaojun WU, Limin ZHANG, Zhaogen ZHONG, Chuanhui LIU. Blind Recognition of RS Codes Based on Soft Decision[J]. Journal of Electronics and Information Technology, 2020, 42(9): 2150-2157. doi: 10.11999/JEIT190690

一种软判决下的RS码识别算法

doi: 10.11999/JEIT190690
基金项目: 国家自然科学基金(61179016);泰山学者工程专项(ts201511020)
详细信息
    作者简介:

    吴昭军:男,1992年生,博士生,研究方向为信道编码识别

    张立民:男,1966年生,教授,博士生导师,研究方向为卫星信号处理及应用

    钟兆根:男,1984年生,博士,讲师,研究方向为扩频信号处理

    刘传辉:男,1984年生,博士,讲师,研究方向为航空通信系统与网络

    通讯作者:

    张立民 iamzlm@163.com

  • 中图分类号: TN911.7

Blind Recognition of RS Codes Based on Soft Decision

Funds: The National Natural Science Foundation of China (61179016), The Taishan Scholar Special Foundation (ts201511020)
  • 摘要: 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。
  • 图  1  校验符合度统计特性对比

    图  2  码长对算法识别性能影响

    图  3  码块数目对算法影响

    图  4  5种算法对比

    表  1  RS码编码器参数设定

    m码长本原多项式生成多项式H1下测试元素H0下测试元素
    415x4+x+1${\alpha ^3}{x^4} + {\alpha ^{11}}{x^3} + {\alpha ^{14}}{x^2} + {\alpha ^6}x + {\alpha ^8}$${\alpha ^2}$${\alpha ^5}$
    531x5+x2+1${\alpha ^4}{x^2} + {\alpha ^{20}}x + \alpha $$\alpha $${\alpha ^3}$
    663x6+x+1${\alpha ^5}{x^4} + {\alpha ^{19}}{x^3} + {\alpha ^{36}}{x^2} + {\alpha ^{14}}x + {\alpha ^{58}}$${\alpha ^3}$${\alpha ^6}$
    下载: 导出CSV

    表  2  不同码长的RS码编码器参数

    m码长本原多项式生成多项式纠错能力
    415x4+x+1${\alpha ^3}{x^4} + {\alpha ^{11}}{x^3} + {\alpha ^{14}}{x^2} + {\alpha ^6}x + {\alpha ^8}$2
    531x5+x2+1${\alpha ^4}{x^4} + {\alpha ^{23}}{x^3} + {\alpha ^{13}}{x^2} + {\alpha ^{18}}x + {\alpha ^{25}}$2
    663x6+x+1${\alpha ^5}{x^4} + {\alpha ^{19}}{x^3} + {\alpha ^{36}}{x^2} + {\alpha ^{14}}x + {\alpha ^{58}}$2
    7127x7+x+1${\alpha ^6}{x^4} + {\alpha ^{23}}{x^3} + {\alpha ^{69}}{x^2} + {\alpha ^{18}}x + {\alpha ^{123}}$2
    8255x8+x4+x3+x2+1${\alpha ^7}{x^4} + {\alpha ^{78}}{x^3} + {\alpha ^{248}}{x^2} + {\alpha ^{73}}x + {\alpha ^{252}}$2
    下载: 导出CSV
  • [1] 解辉, 黄知涛, 王丰华. 信道编码盲识别技术研究进展[J]. 电子学报, 2013, 41(6): 1166–1176. doi:  10.3969/j.issn.0372-2112.2013.06.019

    XIE Hui, HUANG Zhitao, and WANG Fenghua. Research progress of blind recognition of channel coding[J]. Acta Electronica Sinica, 2013, 41(6): 1166–1176. doi:  10.3969/j.issn.0372-2112.2013.06.019
    [2] HUANG Li, CHEN Wengu, CHEN Enhong, et al. Blind recognition of k/n rate convolutional encoders from noisy observation[J]. Journal of Systems Engineering and Electronics, 2017, 28(2): 235–243. doi:  10.21629/JSEE.2017.02.04
    [3] 于沛东, 彭华, 巩克现, 等. 基于最小二乘代价函数的卷积码盲识别方法[J]. 电子学报, 2018, 46(7): 1545–1552. doi:  10.3969/j.issn.0372-2112.2018.07.002

    YU Peidong, PENG Hua, GONG Kexian, et al. Blind recognition of convolutional codes based on least-Square cost-function[J]. Acta Electronica Sinica, 2018, 46(7): 1545–1552. doi:  10.3969/j.issn.0372-2112.2018.07.002
    [4] 戚林, 郝士琦, 李今山. 基于有限域欧几里德算法的RS码识别[J]. 探测与控制学报, 2011, 33(2): 63–67. doi:  10.3969/j.issn.1008-1194.2011.02.015

    QI Lin, HAO Shiqi, and LI Jinshan. Recognition method of RS codes based on euclidean algorithm in Galois field[J]. Journal of Detection &Control, 2011, 33(2): 63–67. doi:  10.3969/j.issn.1008-1194.2011.02.015
    [5] 李灿, 张天骐, 刘瑜. 基于伽罗华域高斯列消元法的RS码盲识别[J]. 电讯技术, 2014, 54(7): 926–931.

    LI Can, ZHANG Tianqi, and LIU Yu. Blind recognition of RS codes based on Galois field columns Gaussian elimination[J]. Telecommunication Engineering, 2014, 54(7): 926–931.
    [6] 包昕, 陆佩忠, 游凌. 基于伽罗华域傅里叶变换的RS码识别方法[J]. 电子科技大学学报, 2016, 45(1): 30–35. doi:  10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.004

    BAO Xin, LU Peizhong, and YOU Ling. Recognition of RS coding based on Galois field Fourier transform[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2016, 45(1): 30–35. doi:  10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.004
    [7] 张立民, 刘杰, 孙永威, 等. RS码编码参数的盲识别[J]. 电讯技术, 2017, 57(6): 650–655. doi:  10.3969/j.issn.1001-893x.2017.06.006

    ZHANG Limin, LIU Jie, SUN Yongwei, et al. Blind parameter recognition of RS codes[J]. Telecommunication Engineering, 2017, 57(6): 650–655. doi:  10.3969/j.issn.1001-893x.2017.06.006
    [8] 甘露, 周攀. 基于中国剩余定理分解的RS码快速盲识别算法[J]. 电子与信息学报, 2012, 34(12): 2837–2842. doi:  10.3724/SP.J.1146.2012.00434

    GAN Lu and ZHOU Pan. Fast blind recognition method of RS codes based on Chinese remainder theorem decomposition[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2012, 34(12): 2837–2842. doi:  10.3724/SP.J.1146.2012.00434
    [9] LI Tong, MIAO Chenglin, and LÜ Jun. An improved algorithm of RS codes blind recognition[J]. Applied Mechanics and Materials, 2014, 603-605: 2308–2312.
    [10] 杨烁. CPM信号非相干解调与RS码盲识别技术研究[D]. [硕士论文], 哈尔滨工程大学, 2018: 23–54.

    YANG Shuo. Research on non-coherent demodulation of continuous phase modulation signal and Reed-Solomon code blind recognition[D]. [Master dissertation], Harbin Engineering University, 2018: 23–54.
    [11] LIU Pengtao, PAN Zhipeng, and LEI Jing. Parameter identification of Reed-Solomon codes based on probability statistics and Galois field Fourier transform[J]. IEEE Access, 2019, 7: 33619–33630. doi:  10.1109/ACCESS.2019.2904718
    [12] LU Ouxin, GAN Lu, and LIAO Hongshu. Blind reconstruction of RS codes[J]. Asian Journal of Applied Sciences, 2015, 8(1): 37–45. doi:  10.3923/ajaps.2015.37.45
    [13] 王平, 曾伟涛, 陈健, 等. 一种利用本原元的快速RS码盲识别算法[J]. 西安电子科技大学学报: 自然科学版, 2013, 40(1): 105–110, 168.

    WANG Ping, ZENG Weitao, CHEN Jian, et al. Fast blind recognition algorithm for RS codes by primitive element[J]. Journal of Xidian University:Natural Science, 2013, 40(1): 105–110, 168.
    [14] 刘杰, 张立民, 钟兆根. 基于二元域等效的RS码编码参数盲识别[J]. 电子学报, 2018, 46(12): 2888–2895. doi:  10.3969/j.issn.0372-2112.2018.12.010

    LIU Jie, ZHANG Limin, and ZHONG Zhaogen. Blind parameter identification of RS code based on binary field equivalence[J]. Acta Electronica Sinica, 2018, 46(12): 2888–2895. doi:  10.3969/j.issn.0372-2112.2018.12.010
    [15] 王新梅, 肖国镇. 纠错码-原理与方法[M]. 西安: 西安电子科技大学出版社, 2001: 145–240.

    WANG Xinmei and XIAO Guozhen. Error Correcting Code Theory and Method[M]. Xi’an: Xidian University Press, 2001: 145–240.
    [16] 张立民, 吴昭军, 钟兆根. 基于校验方程符合度下的Turbo码编码器盲识别[J]. 电子与信息学报, 2017, 39(9): 2155–2161. doi:  10.11999/JEIT161391

    ZHANG Limin, WU Zhaojun, and ZHONG Zhaogen. Blind recognition of turbo code encoder based on conformity of parity-check equation[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2017, 39(9): 2155–2161. doi:  10.11999/JEIT161391
    [17] 陈泽亮, 李静, 彭华, 等. 利用Gibbs采样进行优化的Turbo码交织器识别[J]. 电子学报, 2018, 46(1): 15–23. doi:  10.3969/j.issn.0372-2112.2018.01.003

    CHEN Zeliang, LI Jing, PENG Hua, et al. An optimization method using Gibbs sampler for turbo-code Interleaver identification[J]. Acta Electronica Sinica, 2018, 46(1): 15–23. doi:  10.3969/j.issn.0372-2112.2018.01.003
  • [1] 张小军, 李娜, 董雁飞, 崔建明, 郭华.  针对极化码置信度传播算法的低复杂度早期停止准则, 电子与信息学报. doi: 10.11999/JEIT200355
    [2] 张天骐, 杨强, 宋玉龙, 熊梅.  一种K-means改进算法的软扩频信号伪码序列盲估计, 电子与信息学报. doi: 10.11999/JEIT170306
    [3] 张立民, 吴昭军, 钟兆根.  高误码率下Turbo码分量编码器快速识别算法, 电子与信息学报. doi: 10.11999/JEIT170168
    [4] 张天骐, 王俊霞, 江晓磊, 全盛荣.  基于校验矩阵匹配的循环码参数盲识别算法, 电子与信息学报. doi: 10.11999/JEIT160575
    [5] 张立民, 吴昭军, 钟兆根.  基于校验方程符合度下的Turbo码编码器盲识别, 电子与信息学报. doi: 10.11999/JEIT161391
    [6] 景连友, 何成兵, 张玲玲, 孟庆微, 黄建国, 张群飞.  水声通信中基于软判决的块迭代判决反馈均衡器, 电子与信息学报. doi: 10.11999/JEIT150669
    [7] 郭锐, 刘春于, 张华, 包建荣, 姜斌.  分簇无线传感器网络中根校验全分集LDPC码设计与能效分析, 电子与信息学报. doi: 10.11999/JEIT141294
    [8] 张高远, 周亮, 文红.  LDPC码加权比特翻转译码算法的低复杂度提前停止准则, 电子与信息学报. doi: 10.3724/SP.J.1146.2013.02001
    [9] 甘露, 周攀.  基于中国剩余定理分解的RS码快速盲识别算法, 电子与信息学报. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.00434
    [10] 刘冰, 陶伟, 窦高奇, 高俊.  基于新停止准则的多进制LDPC码加权符号翻转译码算法, 电子与信息学报. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00257
    [11] 何光华, 白宝明, 王雪鹏.  基于多元LDPC码扩展最小和译码的软信息迭代生成算法, 电子与信息学报. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00322
    [12] 朱士信, 李平, 吴波.  环Fq+uFq++uk-1Fq上一类重根常循环码, 电子与信息学报. doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.02001
    [13] 黄建忠, 寇倩, 童胜, 王新梅.  一种基于递归MSK的LDPC码设计准则, 电子与信息学报. doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01214
    [14] 耿嘉, 曹秀英, 毕光国.  空时格码迹准则在频选衰落信道下的证明, 电子与信息学报. doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01059
    [15] 张海刚, 李长春, 马丕明, 袁东风.  采用预判决信息的LDPC码编码调制方案性能研究, 电子与信息学报.
    [16] 张玉良, 陈晓敏.  [256,252]RS扩展码的快速译码算法, 电子与信息学报.
    [17] 罗义军, 李劲, 仇佩亮.  联合判决估计在软判决Viterbi译码中的应用, 电子与信息学报.
    [18] 陈明, 张吉林.  长码DS/CDMA系统中的预优软判决多用户干扰消除, 电子与信息学报.
    [19] 凌聪, 孙松庚.  一种混沌扩频码序列设计的准则, 电子与信息学报.
    [20] 陈捷.  按门限判决规则检测调相二进码时的错误概率, 电子与信息学报.
  • 加载中
  • 图(4) / 表ll (2)
    计量
    • 文章访问数:  1268
    • HTML全文浏览量:  280
    • PDF下载量:  13
    • 被引次数: 0
    出版历程
    • 收稿日期:  2019-09-05
    • 修回日期:  2020-04-16
    • 网络出版日期:  2020-04-23
    • 刊出日期:  2020-09-27

    目录

      /

      返回文章
      返回

      官方微信,欢迎关注