بازشناسی کور کدهای بلوکی در حضور نویز بالا با استفاده از روش‌های آماری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

چکیده

بازشناسی کور پارامترهای کدهای تصحیح خطای مستقیم از روی رشته بیت دریافتی در سمت گیرنده، در کاربردهای نظامی و تجاری بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در واقع شناسایی طرح کدینگ استفاده‌شده در فرستنده بدون هیچ‌گونه اطلاعات قبلی، یک عمل چالشی است که توسط دشمن انجام می­گیرد. ازآنجایی‌که برای شنود نیاز به کد برداری بیت­های کدشده در مبدأ است، لازم است ابتدا مشخصات کد استفاده‌شده توسط دشمن شناسایی گردد. یکی از این مشخصات طول کد و نیز طول بیت­های توازن مورد استفاده است. روش­های مختلفی برای بازشناسی کور کدهای تصحیح خطای کانال ارائه گردیده است. در این مقاله سعی بر این است تا روشی آماری برای بازشناسی طول کلمه کد و طول بلوک اطلاعات ارائه شود که ضمن مقاومت نسبت به افزایش خطا، عملکرد آن با افزایش طول کد نیز کاهش نیابد. بدین منظور با استفاده از برخی الگوریتم­های خوشه­بندی ازجمله الگوریتم K-Means و الگوریتم Jenks Natural Breaks و درنهایت با ارائه­ یک الگوریتم ابتکاری به بررسی این موضوع برای کدهای بلوکی خطی باینری سامانمند پرداخته می­شود. نتایج شبیه­سازی در نرم­افزار متلب نشان می­دهند که روش­های پیشنهادی در این مقاله علاوه­بر پیچیدگی محاسباتی پایین و سرعت اجرای بالا، نتایج مطلوبی در شناسایی پارامترهای کدهای بلوکی سامانمند با طول­های بلند و درصد بالایی از خطا را دارند.  

کلیدواژه‌ها


[1]   Filiol, E. “Reconstruction of Convolutional Encoders over GF (q)”; IMA Int. Conf. Cryptography and Coding 1997, 101-109.##
[2]   Rice, B. “Determining the Parameters of a Rate 1/n Convolutional Encoder over GF (q)”; Third Int. Con. Finite Fields and Applications, 1995.##
[3]   Valembois, A. “Detection and Recognition of a Binary Linear Code”; Discrete Applied Mathematics 2001, 111, 199-218.##
[4]   Cluzeau, M.; Finiasz, M. “Recovering a Code's Length and Synchronization from a Noisy Intercepted Bitstream”; IEEE Int. Sympos. Information Theory 2009, 2737-2741.##
[5]   Barbier J.; Letessier, J. “Forward Error Correcting Codes Characterization Based On Rank Properties”; Int. Conf. Wireless Communications & Signal Processing 2009, 1-5.##
[6]   Cluzeau, M. “Block Code Reconstruction Using Iterative Decoding Techniques”; IEEE Int. Sympos. Information Theory 2006, 2269-2273.##
[7]   Wang, J.; Yue, Y.; Yao, J. “A Method of Blind Recognition of Cyclic Code Generator Polynomial”; 6th Int. Conf. Wireless Communications Networking and Mobile Computing (WiCOM) 2010, 1-4.##
[8]   Teimouri, M.; Motlagh, H.; Haddadi, M. “Blind Recognition of BCH Product Codes”; J. Electrical Eng. 2017, 1, 49-54.##
[9]   Naseri A.; Maymanat, M. “Proposed Algorithm for Channel Coding Detection in Communication Surveillance Systems”; J. Passive Defence Sci & Technol. 2011, 2, 101-110.##
[10] Xia T.; Wu, H. C. “Novel Blind Identification of LDPC Codes Using Average LLR of Syndrome a Posteriori Probability”; IEEE Trans. Signal Processing 2014, 62, 632-640.##
[11] Moosavi R.; Larsson, E. G. “Fast Blind Recognition of Channel Codes”; IEEE Trans. Communications 2014, 62, 1393-1405.##
[12] Swaminathan R.; Madhukumar, A. “Classification of Error Correcting Codes and Estimation of Interleaver Parameters in a Noisy Transmission Environment”; IEEE Trans. Broadcasting 2017, 63, 463-478.##
[13] Mao, D. “Performance Bound Analysis on Hamming-Weight-Analysis Algorithm for Blind Recognition of Linear Block Codes”; Int. Conf. Communicatins and Networking in China 2017, 323-331.##
[14] Sharma, A.; Pillai, N. R. “Blind Recognition of Parameters of Linear Block Codes from Intercepted Bit Stream”; Int. Conf. Computing, Communication and Automation 2016, 1262-1266.##
[15] Lin S.;  Costello, D. J. “Error Control Coding” Pearson-Prentice Hall, 2004.##
[16] Likas, A.;  Vlassis, N.; Verbeek, J. J. “The Global k-Means Clustering Algorithm”; Pattern Recognition 2003, 36, 451-461.##
 [17] Jenks, G. F. “Optimal Data Classification for Choropleth Maps,” Department of Geographiy, University of Kansas Occasional Paper, 1977.##
[18]Nasseri A.;  Moghaddam, G. S. “The Proposed Intelligent Algorithm for Process Section  in the Radar Interception Systems”; J. Passive Defence Sci. & Technol. 2011, 1, 87-98.##