一种LTE系统中伪随机序列的生成方法技术方案

本发明专利技术公开了一种LTE系统中伪随机序列的生成方法，包括以下步骤：根据LTE系统的通信信息得到第一伪随机序列的初始序列；得到第二伪随机序列的初始序列；对第一伪随机序列进行相位掩码序列操作得到自加扰序列；对第二伪随机序列进行相位掩码序列操作得到自加扰序列；对两组自加扰序列进行异或操作，最终得到用于加扰或解扰的扰码序列。本发明专利技术在不增加计算复杂度的同时，能有效地改善扰码的生成时间，提高通信系统的整体性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用扰码序列进行加扰或解扰的方法，属于宽带移动通信

技术介绍
随着现代技术的发展，宽带移动通信系统得到了广泛的应用，人们可以随时随地进行通信。但是，如果通信系统中不对数据进行加密操作，用户数据很容易被第三方窃取，因此加密操作至关重要。目前比较成熟的一种加密操作就是在发送端通过扰码序列对数据进行加扰，在接收端使用相同的扰码序列对数据进行解扰。这样就能有效防止数据被第三方获取。通常扰码序列的生成方法耗费的时间比较长，这显然不满足高速通信的要求。为此，本专利技术提出了一种新的伪随机序列生成方法，能在不增加计算复杂度的同时，大幅度缩短扰码序列的生成时间。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种LTE系统中伪随机序列的生成方法，解决了在通信系统中扰码的生成耗时过长的问题。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种LTE系统中伪随机序列的生成方法，根据通信信息得到第一伪随机序列的初始序列、第二伪随机序列的初始序列；对第一伪随机序列进行相位掩码序列操作得到自加扰序列；对第二伪随机序列进行相位掩码序列操作得到自加扰序列；对两组自加扰序列进行异或操作，最终得到用于加扰或解扰的扰码序列，具体包括以下步骤：步骤1，根据LTE系统的通信信息获取第一伪随机序列的初始序列、第二伪随机序列的初始序列；步骤2，根据第一伪随机序列的初始序列、第二伪随机序列的初始序列分别生成第一、第二伪随机序列的掩码序列，其中，第一伪随机序列的掩码序列是一个与相位相关的固定的序列，第二伪随机序列的掩码序列与相位和序列初值有关的固定的序列；步骤3，步骤1获取的第一伪随机序列的初始序列与步骤2生成的第一伪随机序列的掩码序列进行按位异或操作，得到第一伪随机序列的自加扰序列；步骤1获取的第二伪随机序列的初始序列与步骤2生成的第二伪随机序列的掩码序列进行按位异或操作，得到第二伪随机序列的自加扰序列；步骤4，步骤3得到第一伪随机序列的自加扰序列和第二伪随机序列的自加扰序列进行异或操作，得到用于加扰或解扰的扰码序列。优选的：所述步骤2中产生第一伪随机序列的掩码序列的方法：步骤211，根据步骤1获得的第一伪随机序列的初始值确定在LTE系统中扰码序列产生的位数Nc的取值，其中，所述第一伪随机序列的初始值为x1(0)＝1,x2(n)＝0；n＝1...30，Nc的取值为1600；步骤212，根据步骤1获得的第一伪随机序列的初始值建立第一伪随机序列的自加扰序列生成多项式：x1(n+31)＝(x1(n)+x1(n+3))mod2；其中，x1为第一伪随机序列，n为扰码序列位数，且n为从0到30的整数，mod为取模函数；步骤213，根据步骤1获得的第一伪随机序列的初始值、扰码序列产生的位数Nc的取值以及步骤212确定的第一伪随机序列的自加扰序列生成多项式得到第一伪随机序列的掩码序列M1；其中：M1＝[0101111001001000010110000100000]。优选的：所述步骤3中第一伪随机序列的自加扰序列第1600位后的自加扰序列数据：x1(1600+n)=(sum([x1(0+n)x1(1+n)x1(2+n)......x1(30+n)]*M1T))mod2]]>其中，x1为第一伪随机序列，n为扰码序列位数，mod为取模函数，M1为第一伪随机序列的掩码序列，M1＝[0101111001001000010110000100000]。优选的：所述步骤2中产生第二伪随机序列的掩码序列的方法：步骤221，根据步骤1获得的第二伪随机序列的初始值确定在LTE系统中扰码序列产生的位数Nc的取值，其中，所述第二伪随机序列的初始值为x2(0)＝1,x2(n)＝0；n＝1...30，扰码序列产生的位数Nc的取值为1600；步骤222，根据步骤1获得的第二伪随机序列的初始值建立第二伪随机序列的自加扰序列生成多项式：x2(n+31)＝(x2(n)+x2(n+1)+x2(n+2)+x2(n+3))mod2；其中，x2为第二伪随机序列，n为扰码序列位数，且n为从0到30的整数，mod为取模函数；步骤223，定义31个相位序列，分别为：α0(0)＝1,α0(n)＝0；n＝1...30α1(1)＝1,α1(n)＝0；n＝0,2...30α2(2)＝1,α2(n)＝0；n＝0...1,3...30……α30(30)＝1,α30(n)＝0；n＝0...29；这31个相位序列构成一组基，表示任何一个31位的序列；步骤224，根据步骤222建立的第二伪随机序列的自加扰序列生成多项式建立掩码序列生成多项式：x2(n+1600)＝sum[x2(n+1)x2(n+2)x2(n+3)x2(n+8)x2(n+12)x2(n+16)x2(n+19)x2(n+20)x2(n+23)]mod2；将步骤223定义的31个相位序列依次通过掩码序列生成多项式得到31个相位序列所对应的掩码序列(Mα0；Mα1；Mα2；...；Mα30)，进而得到掩码矩阵M2：步骤225，根据第二伪随机序列的初始序列的初始化值Cinit和步骤224得到的掩码矩阵M2＝[Mα0；Mα1；Mα2；...；Mα30]得到第二伪随机序列的掩码序列M3：M3=M2*CinitT.]]>优选的：所述步骤3中第二伪随机序列的自加扰序列第1600位后的自加扰序列数据：x2(1600+n)=(sum([x2(0+n)x2(1+n)x2(2+n)......x2(30+n)]*M3T))mod2;]]>其中，x2为第二伪随机序列，n为扰码序列位数，mod为取模函数。优选的：所述步骤4中扰码序列的公式为：c(n)＝(x1(n+Nc)+x2(n+Nc))mod2其中，c(n)扰码序列，x1为第一伪随机序列，x2为第二伪随机序列，n为扰码序列位数，mod为取模函数。有益效果：本专利技术提供的一种LTE系统中伪随机序列的生成方法，相比现有技术，具有以下有益效果：在不增加计算复杂度的同时，能有效地改善扰码的生成时间，提高通信系统的整体性能。附图说明图1为本专利技术实施例所采用的加扰或解扰系统结构框图。图2为本专利技术实施例所采用的扰码序列中第一伪随机序列的自加扰序列生成过程。图3为本专利技术实施例所采用的扰码序列中第二伪随机序列的自加扰序列生成过程。图4为本专利技术实施例所采用的第二伪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LTE系统中伪随机序列的生成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，根据LTE系统的通信信息获取第一伪随机序列的初始序列、第二伪随机序列的初始序列；步骤2，根据第一伪随机序列的初始序列、第二伪随机序列的初始序列分别生成第一、第二伪随机序列的掩码序列，其中，第一伪随机序列的掩码序列是一个与相位相关的固定的序列，第二伪随机序列的掩码序列与相位和序列初值有关的固定的序列；步骤3，步骤1获取的第一伪随机序列的初始序列与步骤2生成的第一伪随机序列的掩码序列进行按位异或操作，得到第一伪随机序列的自加扰序列；步骤1获取的第二伪随机序列的初始序列与步骤2生成的第二伪随机序列的掩码序列进行按位异或操作，得到第二伪随机序列的自加扰序列；步骤4，步骤3得到第一伪随机序列的自加扰序列和第二伪随机序列的自加扰序列进行异或操作，得到用于加扰或解扰的扰码序列。

【技术特征摘要】
1.一种LTE系统中伪随机序列的生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，根据LTE系统的通信信息获取第一伪随机序列的初始序列、第二伪随机序
列的初始序列；
步骤2，根据第一伪随机序列的初始序列、第二伪随机序列的初始序列分别生成第
一、第二伪随机序列的掩码序列，其中，第一伪随机序列的掩码序列是一个与相位相关
的固定的序列，第二伪随机序列的掩码序列与相位和序列初值有关的固定的序列；
步骤3，步骤1获取的第一伪随机序列的初始序列与步骤2生成的第一伪随机序列
的掩码序列进行按位异或操作，得到第一伪随机序列的自加扰序列；步骤1获取的第二
伪随机序列的初始序列与步骤2生成的第二伪随机序列的掩码序列进行按位异或操作，
得到第二伪随机序列的自加扰序列；
步骤4，步骤3得到第一伪随机序列的自加扰序列和第二伪随机序列的自加扰序列
进行异或操作，得到用于加扰或解扰的扰码序列。
2.根据权利要求1所述的LTE系统中伪随机序列的生成方法，其特征在于：所述步骤2中
产生第一伪随机序列的掩码序列的方法：
步骤211，根据步骤1获得的第一伪随机序列的初始值确定在LTE系统中扰码序列
产生的位数Nc的取值，其中，所述第一伪随机序列的初始值为x1(0)＝1,x2(n)＝0；n＝1...30，
Nc的取值为1600；
步骤212，根据步骤1获得的第一伪随机序列的初始值建立第一伪随机序列的自加
扰序列生成多项式：
x1(n+31)＝(x1(n)+x1(n+3))mod2；
其中，x1为第一伪随机序列，n为扰码序列位数，且n为从0到30的整数，mod为
取模函数；
步骤213，根据步骤1获得的第一伪随机序列的初始值、扰码序列产生的位数Nc的
取值以及步骤212确定的第一伪随机序列的自加扰序列生成多项式得到第一伪随机序列
的掩码序列M1；其中：
M1＝[0101111001001000010110000100000]。
3.根据权利要求1所述的LTE系统中伪随机序列的生成方法，其特征在于：所述步骤3中
第一伪随机序列的自加扰序列第1600位后的自加扰序列数据：
x1(1600+n)=(sum([x1(0+n)x1(1+n)x1(2+n)......x1(30+n)]*M1T))mod2]]>其中，x1为第一伪随机序列，n为扰码序列位数，mod为取模函数，M1为第一伪
随机序列的掩码序列，M1＝[0101111001001000010110000100000]。
4.根据权利要求1所述的LTE系统中伪随机序列的生成方法，其特征在于：所述步骤2中
产生第二伪随机序列的掩码序列的方法：
步骤221，根据步骤1获得的第二伪随机序列的初始值确定在LTE系统中扰码序列
产生的位数Nc的取值，其中，所述第二伪随机序列的初始值为x2(0)＝1,x2(n)＝0；n＝1...30，
扰码序列产生的位数Nc的取值为1600；
步骤222，根据步骤1获得的第二伪随机序列的初始值建立第二伪随机序列的自加
扰序列生成多项式：
x2(n+31)＝(x2(n)+x2(n+1)+x2(n+2)+x2(n+3))mod2；
其中，x2为第二伪随机序列，n为扰码序列位数，且n为从0到30的整数，mod为
取模函数；
步骤223，定义31个相位序列，分别为：
α0(0)＝1,α0(n)＝0；n＝1...30
α1(1)＝1,α1(n)＝0；n＝0,2...30
α2(2)＝1,α2(n)＝0；n＝0...1,3...30
……
α30(30)＝1,α30(n)＝0；n＝0...29；
这31个相位序列构成一组基，表示任何一个31位的序列；
步骤224，根据步骤222建立的第二伪随机序列的自加扰序列生成多项式建立掩码
序列生成多项式：
x2(n+1600)
＝sum[x2(n+1)x2(n+2)x2...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴特尔，朱峰，洪李，高爱勇，贾子昱，高西奇，黄清，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32