[发明专利]极低信噪比下基于序列相关特性的同步捕获

权利要求书

1.本专利提供了一种基于序列快速相关攻击的长序列捕获方法，该方法的基本思想是从接收的序列流中寻找生成序列的初始信息，将关键信息作为线性反馈移位寄存器的初态，线性反馈移位寄存器的输出序列看作编码码字的输出，输出码字经过信道，在接收端用快速相关攻击算法来译码，恢复关键信息，即线性反馈移位寄存器的初态，由此来实现序列捕获。

2.根据权利要求1所述的一种序列快速相关攻击的长序列捕获方法，包括下面的步骤：

步骤一建立捕获序列的简单模型为

zt=Ecyt(u)+nt---(1)]]>

其中E_c是每chip信号能量，n_t是均值为零方差为N₀/2的加性白高斯噪声(AWGN)。式错误！未找到引用源。中的模型用向量形式表示为

Z=EcY(u)+n---(2)]]>

其中n＝(n₀，n₁，…，n_M-1)^T是均值为零协方差矩阵为N₀/2I_M的高斯向量，I_M是M×M的单位矩阵。

步骤二迭代概率计算阶段

(1)设LFSR的特征多项式g(x)＝1+g₁x+g₂x²+…+g_rx^r的抽头数为t，重量为t+1。因为g(x)2i=g(x2i),]]>通过g(x)的重复乘方可以得到新的重量为t+1的校验多项式，每个校验多项式又对应于一个校验等式。

(2)设有一个关于u_i的重量为t+1的校验等式

ui=ui-j1+ui-j2+···+ui-jt---(3)]]>

由LFSR的平移特性可以得到其它t个关于u_i的不同的校验等式：

ui+j1=ui+ui+j1-j2+···+ui+j1-jt]]>

.

.              (4)

.

ui+jt=ui+ui+jt-j2+···ui]]>

由上的方法共得到M个关于u_i的校验等式，把z中对应位置的元素代入有：

z_i+y₁＝L₁

z_i+y₂＝L₂        (5)

  .

  .

  .

z_i+y_M＝L_M

y_j中t个不同位置的值正确概率分别为p₁，p₂，…，p_t，

Sj(p1,p2,···pt,t)=P(ujk+i-ui=yk),---(6)]]>

那么，z_i总M个校验等式共有h个成立，概率p^*＝P(u_i＝z_i|u_i)如下计算：

pi*=Y(Y+(1-pi)×(1-Sj1)×···×(1-Sjh)×Sj(h+1)×···×SjM---(7)]]>

步骤三校验阶段阶段

当p^*这些新概率小于给定门限p_thr的数目N_w超过另一给定值N_thr，或者计算新概率的迭代次数超过一定值，就对新概率小于给定值的比特位进行取补，接着以新序列代替原序列，并将各比特位的概率重新置为原相关概率p，得到(u₁，u₂，…u_i，…u_s)^*。

步骤四序列的迭代捕获

用步骤三输出的(u₁，u₂，…u_i，…u_s)^*恢复初始信息(a₁，a₂，…a_k)^*，校验序列的捕获，若实现捕获，停止；否则重复上述步骤二、三，直到再现原LFSR序列或者迭代次数超过一定值。

3.根据权利要求2所述的一种基于序列快速相关攻击的长序列捕获方法，其特征是：该方法既可用于线性序列的捕获，又可用于非线性序列的捕获。