蔣飄蓬 劉 杰 馬 超

（1.海軍航空大學(xué)信息管理中心 煙臺(tái) 264001）（2.海軍航空大學(xué)信息融合研究所 煙臺(tái) 264001）

1 引言

隨著現(xiàn)代通信系統(tǒng)對(duì)圖像、視頻等數(shù)據(jù)傳輸需求的提升，信道編碼技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。在智能通信和通信對(duì)抗領(lǐng)域，為恢復(fù)原始信號(hào)，就必須先掌握對(duì)應(yīng)的編碼參數(shù)和傳輸協(xié)議。因此，信道編碼盲識(shí)別技術(shù)迅速成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn)，并取得了豐碩的研究成果［1～2］。

(n，1，m) 卷積碼是無(wú)線通信、衛(wèi)星通信和深空通信等領(lǐng)域常見(jiàn)的一種編碼方式，具有編碼模型簡(jiǎn)單、糾錯(cuò)性能優(yōu)良等特點(diǎn)。根據(jù)目前已公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)，常見(jiàn)的卷積碼識(shí)別方法主要有基于矩陣分析的方法［3～6］、歐幾里得算法［7～8］和基于沃爾什-阿達(dá)瑪變換（Walsh-Hadamard Transform，WHT）的方法［9～10］。上述方法都基于解調(diào)后的硬判決0、1比特序列，在誤碼率較高時(shí)性能往往會(huì)受到限制。如果解調(diào)時(shí)匹配濾波器采用軟判決，則由于輸出沒(méi)有經(jīng)過(guò)量化，不僅能通過(guò)后續(xù)處理得到硬判決比特序列，還能獲得每位比特對(duì)應(yīng)的可靠性信息。

2 問(wèn)題分析與識(shí)別模型

2.1 (n ，1，m )卷積碼編碼原理

其中

設(shè)生成多項(xiàng)式矩陣為

對(duì)應(yīng)編碼結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中⊕表示二元域加法，?表示二元域加法，D表示移位寄存器。

圖1 （n，1，m）卷積碼編碼結(jié)構(gòu)

2.2 識(shí)別模型

其中，

根據(jù)校驗(yàn)關(guān)系，有

式中，符號(hào)T表示轉(zhuǎn)置，0表示零向量。聯(lián)立式（6）和（9）得

根據(jù)表2中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)陽(yáng)離子試劑與CHSOS的物質(zhì)的量比低時(shí)，CHSOS的環(huán)氧值較大，CHSOS的產(chǎn)率較低，隨著物質(zhì)的量比增加，CHSOS的產(chǎn)率逐漸升高。由表2可明顯看到，當(dāng)陽(yáng)離子試劑與CHSOS的物質(zhì)的量比在0.9∶1～1.2∶1時(shí)，CHSOS的產(chǎn)率逐漸升高。當(dāng)物質(zhì)的量比大于 1.2∶1后，CHSOS的產(chǎn)率卻降低。這是因?yàn)楫a(chǎn)物中除了CHSOS之外，還會(huì)產(chǎn)生大量三甲胺鹽酸鹽副產(chǎn)物，較難分離[20]。因此本實(shí)驗(yàn)選擇陽(yáng)離子試劑與ESESO的物質(zhì)的量比為1.2∶1。

相應(yīng)的，有

3 基于軟判決的識(shí)別方法

由式（12）可得

上式實(shí)際由n-1個(gè)方程構(gòu)成，每個(gè)方程中包含個(gè)未知數(shù)。由于每個(gè)方程的系數(shù)均相同，因此只對(duì)其中一個(gè)研究即可，且其必然包含多組解。據(jù)此，有

其 中 ，，j和i，j分 別 表 示cr和hi中 第個(gè)元素。令

則Yi值越大，成立的概率越大，對(duì)應(yīng)hi越可能是式（14）的解。因此，定義Yi為hi的符合度。根據(jù)文獻(xiàn)［12］：

其中

假設(shè)調(diào)制方式為BPSK，傳輸信道為AWGN信道。設(shè)發(fā)送的二元信息序列為，對(duì)應(yīng)信號(hào)經(jīng)解調(diào)得到的軟判決序列為，則

則與此硬判決相關(guān)的對(duì)數(shù)似然比（Log Likeli?hood Ratio，LLR）可表示為

又

于是，

上式整理后左側(cè)是一個(gè)包含未知數(shù)的多項(xiàng)式，令其所有系數(shù)為零，就可求得所有的系數(shù)，進(jìn)而得到生成多項(xiàng)式矩陣。

4 仿真驗(yàn)證與性能分析

4.1 仿真驗(yàn)證

圖2 校驗(yàn)向量識(shí)別結(jié)果

可以看出，極大值有7個(gè)，對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)向量分別為(000011100011)，(011100011000)，(01111111 1011)，(101001000110)，(101010100101)，(1101010 11110)，(110110111101)。按式（26）建立方程，有：

4.2 性能分析

下面分析不同參數(shù)下的識(shí)別性能。首先固定存儲(chǔ)級(jí)數(shù)m=5，在碼長(zhǎng)n分別為2、3和4的情況下，識(shí)別概率隨信噪比的變換曲線如圖3所示；然后固定碼長(zhǎng)n=5，在存儲(chǔ)級(jí)數(shù)m分別為3、4和5的情況下，識(shí)別概率隨信噪比的變換曲線如圖4所示?？梢钥闯?，在相同信噪比下，編碼參數(shù)越大，識(shí)別概率越低，與實(shí)際相符。在信噪比大于2dB時(shí)，本文方法對(duì)仿真所采用的各種編碼方式均能達(dá)到100%的識(shí)別概率。

圖3 不同碼長(zhǎng)下的識(shí)別結(jié)果

5 結(jié)語(yǔ)

圖4 不同存儲(chǔ)級(jí)數(shù)下的識(shí)別結(jié)果

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