本文關(guān)鍵詞：信道編碼識(shí)別分析方法研究　出處：《國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：信道編碼的識(shí)別分析,是信息論領(lǐng)域的一個(gè)逆向工程問題。即在缺乏信道編碼先驗(yàn)信息的情況下,通過一定的反演方法,依據(jù)接收到的數(shù)據(jù)流恢復(fù)出通信信號(hào)中使用的信道編碼結(jié)構(gòu)與參數(shù)。該課題有兩個(gè)方面的可能應(yīng)用:一是用于智能通信領(lǐng)域的鏈路自適應(yīng),二是非合作通信條件下的信息對(duì)抗。在鏈路自適應(yīng)方面,發(fā)送方需要根據(jù)鏈路狀況選擇適合當(dāng)前電磁環(huán)境和信道噪聲的調(diào)制與編碼方式。而接收方則依據(jù)接收到的信號(hào)對(duì)發(fā)送方使用的調(diào)制樣式和編碼參數(shù)進(jìn)行識(shí)別,再進(jìn)行解調(diào)和譯碼。在非合作通信條件下的信息對(duì)抗中,非合作接收方通常無法預(yù)知對(duì)方通信系統(tǒng)使用的信道編碼方式,因此,也需要首先對(duì)信道編碼進(jìn)行識(shí)別分析,之后才能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的接收、譯碼和信息判讀。本文主要圍繞上述第二方面的應(yīng)用,對(duì)以下幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究。1、幀定位參數(shù)的識(shí)別分析通信系統(tǒng)中一般是以幀的方式實(shí)現(xiàn)收發(fā)雙方信道編碼與譯碼的同步。因此,幀定位信息的識(shí)別是首先需要解決的問題,包括幀的長度和每幀數(shù)據(jù)起點(diǎn)等信息。首先針對(duì)基于同步字的同步技術(shù),本文給出新的幀長、幀起始點(diǎn)以及幀同步碼的估計(jì)方法,并推廣到軟判決情況。同時(shí),本文首次針對(duì)近年新出現(xiàn)的盲幀同步技術(shù),給出其幀定位參數(shù)的識(shí)別方法。2、糾錯(cuò)編碼的識(shí)別分析糾錯(cuò)編碼是信道編碼的關(guān)鍵,因此糾錯(cuò)編碼的參數(shù)識(shí)別在信道編碼識(shí)別分析問題中具有非常重要的地位。線性分組碼是應(yīng)用最為廣泛的糾錯(cuò)編碼類型之一。本文研究了若干重要糾錯(cuò)編碼類型的參數(shù)識(shí)別問題,包括二進(jìn)制循環(huán)碼、Reed-Solomon碼、低密度奇偶校驗(yàn)碼和卷積碼等。首先在參考了循環(huán)碼的譯碼算法以及同行學(xué)者關(guān)于二進(jìn)制循環(huán)碼的重要子類——二進(jìn)制Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)碼的識(shí)別分析的基礎(chǔ)上,本文指出其中的不足并給出包括縮短碼情形在內(nèi)的一般二進(jìn)制循環(huán)碼的識(shí)別分析方法。在此基礎(chǔ)上,將相關(guān)算法推廣到Reed-Solomon碼的識(shí)別分析。同時(shí),本文首次提出軟判決條件下的二進(jìn)制循環(huán)碼和Reed-Solomon碼的編碼參數(shù)識(shí)別方法。仿真結(jié)果表明,利用軟判決提供的判決可靠度信息,可在同等條件下極大改善糾錯(cuò)編碼識(shí)別分析的容錯(cuò)性能。對(duì)于低密度奇偶校驗(yàn)碼,本文結(jié)合同行研究工作中的兩種識(shí)別分析思路,給出一種新的、規(guī)范化的、更易快速得到準(zhǔn)確校驗(yàn)矩陣的識(shí)別分析算法。卷積碼是糾錯(cuò)編碼的另一重要分支。本文首先將同行學(xué)者提出的卷積碼識(shí)別分析算法加以補(bǔ)充和完善并給出基于軟判決的識(shí)別分析算法。同時(shí),本文針對(duì)低信噪比的應(yīng)用環(huán)境提出一種新的相關(guān)攻擊算法,兼有硬判決和軟判決兩種情形。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相關(guān)攻擊方法特別是基于軟判決的算法對(duì)卷積碼識(shí)別分析的容錯(cuò)性能具有明顯的改善。3、交織參數(shù)的識(shí)別分析在通信系統(tǒng)中,常采用交織編碼將突發(fā)錯(cuò)誤分散到不同的碼字中,以提高糾正突發(fā)錯(cuò)誤的能力。常用的交織編碼一般分為分組交織和卷積交織兩大類。本文主要針對(duì)卷積交織進(jìn)行深入研究,給出一種新的、更加適應(yīng)一般情況的卷積交織參數(shù)識(shí)別方法。4、信道編碼識(shí)別分析的綜合應(yīng)用在對(duì)幀定位、糾錯(cuò)編碼和交織編碼識(shí)別分析的基礎(chǔ)上,本文給出信道編碼識(shí)別技術(shù)綜合應(yīng)用的一些探討。首先,本文依據(jù)現(xiàn)代數(shù)字通信中信道編碼的一般形式,探討信道編碼總體識(shí)別分析的方案策略。其次,給出信道識(shí)別分析方法在信息對(duì)抗中的兩個(gè)應(yīng)用。一是信息對(duì)抗中的電子干擾與誘騙以及網(wǎng)電態(tài)勢感知。二是依托對(duì)信道編碼識(shí)別分析技術(shù)的研究,考察信道編碼中可能存在的安全漏洞,進(jìn)而在信道編碼上采取安全防護(hù)措施提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄浴?br/>[Abstract]:Analysis and identification of channel encoding, is a reverse engineering problem in the field of information theory. In the absence of channel encoding prior information, through the inversion method, according to the received data stream to restore the structure and parameters of the channel encoding used in communication signals. The subject may have application in two aspects: is used to link adaptive intelligent communication field, the two is non cooperative communication under the condition of information warfare. In link adaptation, the sender needs to choose according to the modulation and encoding method for the electromagnetic environment and channel noise. Then the receiver and the link status of the received signal to identify the modulation and encoding parameters using the sender basis. Then the demodulation and decoding. In non cooperative communication under the conditions of information warfare, the receiver usually can not predict each other non cooperative communication system using channel coding Therefore, the way, also need to first identify the channel encoding, and then to correct the data receiving, decoding and interpreting information. This article focuses on the application of the above second aspects, in-depth study of.1 on the following key technology, frame positioning parameter identification analysis of communication system in general is to achieve synchronization between sender and receiver channel encoding and decoding in a frame. Therefore, identify the frame positioning information is the first problem to be solved, including the length of the frame and the data of each frame starting point information. Aiming at synchronization synchronization word based on the new frame length is given in this paper, the starting point and frame estimation method of frame synchronization, and extended to the soft decision. At the same time, for the first time for a new blind frame synchronization technology, propose a method to identify the parameters of the.2 positioning frame, recognition error correction encoding analysis error correction encoding is channel coding The key parameter identification code, so the error correcting encoding in channel encoding recognition analysis plays an important role in the problem. The linear block code is one of the most widely used type of error correction encoding. This paper studied the parameter identification problem of some important types of error correction encoding, including two binary cyclic codes, Reed-Solomon codes, low density parity check codes and the convolutional code. Firstly, in reference to the cyclic code decoding algorithm and peer scholars on the binary cyclic codes of important subclass of binary Bose-Chaudhuri-Hocquenghem (BCH) - based analysis of code recognition, this paper points out the shortcomings and identify general binary cyclic codes are given, including the case of shortened codes on the basis of this analysis method. The algorithm is extended to the analysis and recognition of Reed-Solomon code. At the same time, this paper first proposed the soft decision under the condition of binary cyclic codes and R Encoding parameter identification method of eed-Solomon code. The simulation results show that the reliability of the information provided by the soft decision decision, but under the same conditions greatly improve the fault-tolerant performance analysis of error correction encoding recognition. For low density parity check codes, this paper combines two kinds of recognition counterparts in the research work of analysis, we give a new specification, the more quickly get the recognition accuracy check matrix analysis algorithm. Convolutional code is another important branch of error correction encoding. This paper will give recognition to supplement and perfect and soft decision analysis algorithm based on peer scholars convolutional code recognition analysis algorithm. At the same time, this paper proposes a new algorithm for correlation attack the application environment of low SNR, both hard decision and soft decision in two cases. The experimental results show that the correlation attack method especially soft decision algorithm based on convolutional code recognition Analysis of.3 can significantly improve the fault-tolerant performance, recognize the cross analysis of parameters in a communication system, often using interleaving encoding will burst error dispersed to different code, in order to improve the ability of correcting burst errors. Interleaving encoding used is generally divided into block interleaving and convolutional interleaving two categories. In this paper, convolutional interleaver for further research, given a new, more adapt to the general situation of the convolution interleaving parameter identification method.4 comprehensive application analysis of channel encoding identification in frame alignment, based on error correction encoding and interleaving encoding recognition, some comprehensive application of encoding recognition technology is presented in this paper. On the basis of the first channel, the general form of channel encoding in modern digital communication, a scheme of the strategy analysis of channel encoding overall recognition. Secondly, given the channel identification analysis method two should be in countermeasure Use a jammer in information countermeasure and deception and network situation awareness. The two is to rely on the research on the technology of channel encoding recognition analysis, investigate potential security vulnerabilities in the channel encoding, and then take safety protection measures in improving data transmission channel encoding confidentiality.

【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN911.22

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