基于校验矩阵的RS码码长参数盲识别方法、系统及介质

技术领域

本发明属于信道编码盲识别技术，具体属于一种基于校验矩阵的RS码码长参数盲识别方法、系统及介质。

背景技术

在数字通信过程中，误码率(BER)是一个重要的性能指标，而纠错编码技术是提高系统可靠性和降低BER的有效手段之一。RS码是一种广泛使用的纠错编码，具有良好的纠错性能和编码效率。然而，在实际应用中，RS码的参数可能被未经授权的第三方所篡改，这种篡改可能会导致解码错误和系统故障。因此，RS码参数盲识别成为了一个重要的研究方向。为了提高盲识别的性能并且降低复杂度，本发明提出了一种基于校验矩阵匹配的闭集识别方法来识别RS码的参数。

现有大多数RS码参数盲识别的算法，不能做到在提升性能的同时拥有较小的复杂度。

CN102201883B，一种RS码编码参数的盲识别方法。该方法在分阶段确定其等价二进制线性分组码的分组长度和分组起点后，对矩阵进行变换，确定其等价分组码的校验矩阵，通过符号数m，进而确定分组码的生成多项式及构成多项式。本发明较好地解决了RS码分组长度确定，分组起始点确定及RS码生成多项式、构成多项式确定等问题，仅通过通信内容即可实现RS码编码参数的盲识别，具有算法简捷，过程清晰，识别速度快等特点。本发明适用于智能通信、通信侦察、信息对抗等领域。

上述专利在数据量很小的时候，很难识别出参数，但是本发明的判决条件很好的弥补了数据量小的缺陷，即使在比特流短的情况下，依然不影响识别结果

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种基于校验矩阵的RS码码长参数盲识别方法、系统及介质。本发明的技术方案如下：

一种基于校验矩阵的RS码码长参数盲识别方法，其包括以下步骤：

首先将截获的RS码码字比特流根据候选集中的校验矩阵构建为码字矩阵；

再将校验矩阵与码字矩阵计算得到结果矩阵；

然后计算结果矩阵中的0比例，通过对比候选集中所有校验矩阵匹配后得到的结果矩阵中0的比例，得到最大0比例的校验矩阵对应的真实码长和信息元长度，实现对RS码的参数盲识别。

进一步的，所述将截获的RS码码字比特流根据候选集中校验矩阵构建为码字矩阵，具体包括：

将截获的RS码码字比特流根据候选集中的校验矩阵构建对应的码字矩阵X

进一步的，所述候选集中校验矩阵的选取可以是任意的。

进一步的，所述将校验矩阵与码字矩阵计算得到结果矩阵，具体包括：

1)候选集中的校验矩阵为H

2)根据候选集中校验矩阵，根据定理1的公式进行多次匹配，将X

进一步的，所述计算结果矩阵中的0比例，通过对比候选集中所有校验矩阵匹配后得到的结果矩阵中0的比例，得到校验矩阵对应的真实码长和信息元长度，具体包括：

假设识别出的码长为N，信息元长度为K；首先统计候选集中第一个校验矩阵与其对应码字矩阵得到的结果矩阵中0的比例，并将其作为当前最大值，随后，将N和K初始化为对应的码长和信息元长度；接下来，依次计算统计候选集中所有的校验矩阵与其对应码字矩阵得到的结果矩阵中0的比例，若当前比例大于当前最大值，替换N和K为对应的码长和信息元长度，并更新当前最大值；最终得到的N和K即为能够得到0比例最高的校验矩阵与码字矩阵对应的码长和信息元长度。

进一步的，所述定理一和定理二分别为：

定理一：对于RS码码字c，有cH

定理二：对于RS(N,K)码，校验矩阵的行数为N,校验矩阵的列数为N-K，结果矩阵的列数等于N-K。

一种基于校验矩阵的RS码码长参数盲识别系统，其包括：

处理模块：用于将截获的RS码码字比特流根据候选集中的校验矩阵构建为码字矩阵；

计算模块：用于再将校验矩阵与码字矩阵计算得到结果矩阵；

比较模块：用于计算结果矩阵中的0比例，通过对比候选集中所有校验矩阵匹配后得到的结果矩阵中0的比例，得到最大0比例的校验矩阵对应的真实码长和信息元长度，实现对RS码的参数盲识别。

一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如任一项所述基于校验矩阵的RS码码长参数盲识别方法。

一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如任一项所述基于校验矩阵的RS码码长参数盲识别方法。

一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如任一项所述基于校验矩阵的RS码码长参数盲识别方法。

本发明的优点及有益效果如下：

1.本发明可以识别绝大部分的码长和码率，

2.本发明所设计的方法基于校验矩阵与码字之间的关系定理，即无误码与其对应的校验矩阵的转置矩阵相乘为0，当有错误时，非0的个数会随着错误率增加而增加。而使用码字与其非对应的校验矩阵的转置矩阵相乘，只会得到极少量的0。判断条件明显。

3.本发明使用候选集中的校验矩阵匹配，降低了匹配次数，降低遍历所有校验矩阵的计算复杂度，而且在一定程度上提高了识别性能。

为了避免资源浪费，我们采用闭集识别，考虑到闭集识别的不全面，于是我们通过选取实际工程上有价值的码字放入候选集中，使候选集具有实际意义。

附图说明

图1是本发明提供优选实施例基于校验矩阵的RS码码长参数盲识别方法流程图；

图2是算法实现部分码长仿真图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

如图1所示，一种基于校验矩阵的RS码码长参数盲识别方法。其包括以下步骤：

首先将截获的RS码码字比特流根据候选集中校验矩阵构建为码字矩阵；

再将校验矩阵与码字矩阵计算得到结果矩阵；

然后计算结果矩阵中的0比例，通过对比候选集中所有校验矩阵匹配后得到的结果矩阵中0的比例，得到最大0比例的校验矩阵对应的真实码长和信息元长度，实现对RS码的参数盲识别。

优选的，所述将截获的RS码码字比特流根据候选集中校验矩阵构建为码字矩阵，具体包括：

将截获的RS码码字比特流根据候选集中的校验矩阵构建对应的码字矩阵X

优选的，所述将校验矩阵与码字矩阵计算得到结果矩阵，具体包括：

1)候选集中的校验矩阵为H

2)根据候选集中校验矩阵，进行多次匹配，将X

优选的，计算结果矩阵中的0比例，通过对比候选集中所有校验矩阵匹配后得到的结果矩阵中0的比例，得到校验矩阵对应的真实码长和信息元长度，具体包括：

假设识别出的码长为N，信息元长度为K。首先统计候选集中第一个校验矩阵与其对应码字矩阵得到的结果矩阵中0的比例，并将其作为当前最大值，随后，将N和K初始化为对应的码长和信息元长度。接下来，依次计算统计候选集中所有的校验矩阵与其对应码字矩阵得到的结果矩阵中0的比例，若当前比例大于当前最大值，替换N和K为对应的码长和信息元长度，并更新当前最大值。最终得到的N和K即为能够得到0比例最高的校验矩阵与码字矩阵对应的码长和信息元长度。

优选的，所述定理一和定理二分别为：

定理一：对于RS码码字c，有cH

定理二：对于RS(N,K)码，校验矩阵的行数为N,校验矩阵的列数为N-K。步骤一：码字矩阵匹配候选集中的校验矩阵，具体包括：

1)挑选工程中常用的码字和码率，构建生成矩阵，再由生成矩阵推导得到的校验矩阵放入候选集。

2)将截获的RS码码字比特流根据候选集中的校验矩阵依次构建码字矩阵。

3)与候选集中的校验矩阵依次匹配。

步骤二：判决码长和信息元长度

1)假设识别出的码长为N，信息元长度为K。

2)第一个校验矩阵与其构建的码字矩阵匹配，得到0的比例，并将其作为最大值。随后将N和K初始化为对应的码长和信息元长度。

3)依次将候选集中剩余的校验矩阵与其构建的码字矩阵匹配。若0的比例大于当前最大值，更新当前最大值，并替换N和K对应的码长和信息元长度。

其具体原理为利用码字与其对应校验矩阵的转置矩阵相乘的特性，即使码字之间出现误码，在一定范围，判据的依据0的比例要大于码字与非对于应校验矩阵的转置矩阵相乘的情况。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。