非協(xié)作通信中基于卷積碼的信息截獲技術(shù)研究.pdf

1、卷積碼因其實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、糾錯(cuò)性能好而被廣泛應(yīng)用在各種通信系統(tǒng)中。非協(xié)作通信或智能通信系統(tǒng)中，接收端對(duì)發(fā)送端的相關(guān)參數(shù)完全未知或僅有少量已知，需要對(duì)發(fā)送端的調(diào)制編碼參數(shù)進(jìn)行識(shí)別以進(jìn)行信息的獲取。因此，對(duì)基于卷積碼的盲識(shí)別技術(shù)的研究是信息截獲的關(guān)鍵技術(shù)之一，具有重要意義。
　　論文在研究卷積碼參數(shù)盲識(shí)別、刪余卷積碼參數(shù)盲識(shí)別的基礎(chǔ)上，對(duì)以卷積碼為信道編碼的某通信系統(tǒng)的信息截獲過程進(jìn)行研究，重點(diǎn)研究密碼參數(shù)的盲識(shí)別算法，并在C語(yǔ)言環(huán)境中進(jìn)行

2、仿真實(shí)現(xiàn)。
　　論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　(1)系統(tǒng)研究無(wú)誤碼（n，k,m）系統(tǒng)卷積碼和有誤碼（n，1，m）卷積碼參數(shù)的盲識(shí)別方法。針對(duì)無(wú)誤碼的系統(tǒng)卷積碼，通過矩陣化簡(jiǎn)的方式實(shí)現(xiàn)參數(shù)識(shí)別，包括碼長(zhǎng)、起點(diǎn)、信息位長(zhǎng)度、約束長(zhǎng)度及生成矩陣和校驗(yàn)矩陣。針對(duì)有誤碼的非系統(tǒng)卷積碼，論文提出一種可容錯(cuò)的完整識(shí)別(n，1，m）卷積碼參數(shù)的方法，并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。在采用線性矩陣分析法識(shí)別碼長(zhǎng)和起點(diǎn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用歐幾里德算法或W-H算法

3、識(shí)別生成多項(xiàng)式。同時(shí)，論文給出歐幾里德算法的相關(guān)證明。在以上研究的基礎(chǔ)上，論文提出一種多項(xiàng)式處理算法，可以實(shí)現(xiàn)(2，1，m)卷積碼多項(xiàng)式識(shí)別到（n,1，m)卷積碼多項(xiàng)式識(shí)別的擴(kuò)展。
　　(2)基于MFC和C語(yǔ)言設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一套卷積碼編碼及識(shí)別仿真軟件，包括無(wú)誤碼（n，k,m）系統(tǒng)卷積碼識(shí)別和有誤碼（n，1，m）卷積碼識(shí)別兩部分。每部分都包含數(shù)據(jù)生成和參數(shù)識(shí)別兩個(gè)模塊，其中識(shí)別算法可以選擇歐幾里德法或W-H算法。軟件以界面形式呈現(xiàn)，易

4、于操作和使用。經(jīng)過測(cè)試，軟件可以識(shí)別碼長(zhǎng)2～8、約束長(zhǎng)度小于13、生成矩陣隨機(jī)產(chǎn)生的（n，k,m）系統(tǒng)卷積碼和(n，1，m）非系統(tǒng)卷積碼。
　　(3)研究和實(shí)現(xiàn)刪余卷積碼參數(shù)的盲識(shí)別方法。采用線性矩陣分析法識(shí)別碼長(zhǎng)和起點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，用快速Walsh-Hadamard變換(FWHT)實(shí)現(xiàn)刪余碼校驗(yàn)多項(xiàng)式的識(shí)別。在識(shí)別校驗(yàn)多項(xiàng)式時(shí)，對(duì)一種部分Walsh-Hadamard變換法(PWHT)算法進(jìn)行改進(jìn)，修改求解過程，實(shí)現(xiàn)正確識(shí)別。根據(jù)

5、刪余碼校驗(yàn)矩陣和生成矩陣的關(guān)系，論文詳細(xì)描述刪余碼生成矩陣和刪余模式的識(shí)別，給出方程組的建立方法，實(shí)現(xiàn)刪余碼的完整識(shí)別。
　　(4)在實(shí)現(xiàn)卷積碼參數(shù)盲識(shí)別的基礎(chǔ)上，論文研究某通信系統(tǒng)中密碼參數(shù)的盲識(shí)別算法，為信息截獲提供必要條件。論文在介紹系統(tǒng)加密過程的基礎(chǔ)上，對(duì)業(yè)務(wù)信道下密碼參數(shù)的盲識(shí)別原理和實(shí)現(xiàn)流程進(jìn)行詳細(xì)論述，并將識(shí)別算法擴(kuò)展到快速隨路控制信道中，將兩路數(shù)據(jù)結(jié)合并運(yùn)用卷積碼相關(guān)性質(zhì)，提出一種密碼參數(shù)的盲識(shí)別方法，并進(jìn)行仿真驗(yàn)

6、證。
　　(5)在快速隨路控制信道的發(fā)送端，數(shù)據(jù)經(jīng)CRC校驗(yàn)、卷積碼編碼、交織、加擾、密碼編碼后，進(jìn)行傳輸。信息截獲的首要任務(wù)是密碼參數(shù)的盲識(shí)別。在密碼參數(shù)的識(shí)別過程中，結(jié)合有關(guān)參數(shù)，論文給出詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)過程，包括:校驗(yàn)矩陣和校驗(yàn)向量的計(jì)算、密鑰器初始狀態(tài)和會(huì)話密鑰的計(jì)算等。在密鑰器初始狀態(tài)的求解過程中，論文采用為密鑰器各寄存器設(shè)置編號(hào)的形式，解決寄存器初始狀態(tài)求解過程中系數(shù)矩陣的建立問題;同時(shí)，論文提出一種新的算法迭代終止條件，通