低複雜度的基於和積算法的imp偽碼捕獲方法

2023-06-26 06:01:01 3

專利名稱：低複雜度的基於和積算法的imp偽碼捕獲方法
技術領域：
本發明涉及的是擴頻通信系統中的關鍵技術，即PN碼捕獲。特別是在低信噪比條件下，低複雜度的PN碼快速捕獲方案的設計。
背景技術：
在許多擴頻通信系統中，為了達到抗幹撓和保密性的要求，通常採用長PN碼序列作為擴頻碼。因此，低信噪比下的長PN碼捕獲是系統實現的關鍵問題。傳統的PN碼捕獲算法有串行捕獲、並行捕獲。其中串行捕獲的複雜度低，但捕獲時間長；並行捕獲的捕獲時間短，但複雜度高。為解決這一問題，學術界提出了基於迭代信息傳遞(Iterative Massage Passing, IMP)的偽碼捕獲算法(以下簡稱IMP偽碼捕獲算法)。該算法將PN碼看作特殊的線性分組碼，並把PN碼的約束關係用Tarmer圖表示，然後在Tarmer圖上執行迭代的消息傳遞算法得到PN序列的初始狀態及其相位，進而生成本地PN碼，最後進行相關驗證。相對串行捕獲，此算法的捕獲速度快得多；相對並行捕獲，此算法的複雜度低得多。此算法在選取初始狀態時，IMP偽碼捕獲算法用迭代過程中狀態估計向量出現的次數來衡量狀態估計向量的可靠性，進而選擇可靠性最大的狀態估計向量作為初始狀態來生成本地PN碼。這種選擇初始狀態的方法需要統計向量出現的頻數，引入較高的複雜度的同時也缺乏相應的理論依據。因此本專利提出了一種高效的低複雜度IMP的捕獲方法，這種方法的捕獲性能優於傳統的IMP方法。

發明內容
本發明提出了一種基於和積算法的IMP偽碼捕獲方法。它的最大優點在於將低了原IMP偽碼捕獲算法的複雜度，同時提高了捕獲性能。1.系統模型r階線性反饋移位寄存器(Linear feedback shift register, LFSR)產生的具有最大長度的序列稱為m序列，其長度為N = 2〔1。它是最常見的一種PN碼。r階LFSR產生序列的原理圖如

圖1所示。在任何時刻k，用χ丨，表示第i個寄存器的值。其本原多項式為g(D) = go+giD+g^+'-'+g^(1)其中D表示延遲單元，g0 = gr = L gi e {0，1}，1彡i彡r-1。於是可得結束方程gQx[ Θ gC 十…十 十 grx°k = 0(2)其中十表示模2加。已有文獻證明了若將全零序列看作一個特殊的m序列，r階LFSR產生m序列滿足線性條件，即可將產生m序列的過程看作一個(N，r)線性分組碼的編碼過程。將式⑵應用於整個m序列，則有
權利要求
1.本發明是一種低信噪比下的PN碼捕獲方法，將m序列模型成一種特殊的線性能分組碼，在Tarmer圖上執行迭代解碼算法，得到m序列的最大後驗估計，並引入後驗對數似然比來選擇初始狀態，進而生成本地m序列，最後與接收數據進行串行相關驗證並完成捕獲。
2.在如權利要求1所述的方法中，解碼算法採用和積算法。
3.在如權利要求1所述的方法中，採用後驗對數似然比來評價初始狀態估計向量的準確性，選擇準確性最大的估計向量作為m序列的初始狀態。
全文摘要
本發明給出了一種低信噪比下的基於和積算法的IMP偽碼捕獲方法。本方法將m序列模型成一種特殊的線性分組碼，在Tanner圖上執行和積解碼算法，得到m序列的最大後驗估計，並引入後驗對數似然比來選擇初始狀態，進而生成本地m序列，最後與接收數據進行串行相關驗證並完成捕獲。本發明的最大優點在於通過和積解碼算法直接譯出m序列最大後驗估計，並引入後驗對數似然比來選擇初始狀態。捕獲速度快，複雜度低，在低信噪比下性能優越。本發明主要介紹了IMP偽碼捕獲的基本原理，接著給出了基於和積算法的IMP偽碼捕獲方法，著重分析了如何選取m序列的初始狀態，並給出了詳細的流程圖。最後通過實例分析了此方法的捕獲性能及複雜度。
文檔編號H04B1/7075GK102332932SQ20101022383
公開日2012年1月25日 申請日期2010年7月12日 優先權日2010年7月12日
發明者史治平, 唐發建, 張忠培, 晏輝 申請人:電子科技大學