JP2007214721A - Decoding method, decoding apparatus and decoding program - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a decoding method, a decoding apparatus and a decoding program capable of decoding a received binary sequence by estimating a generation polynomial at a higher speed than that of conventional arts. <P>SOLUTION: An irreducible polynomial table 11 prepares all irreducible polynomials up to estimated orders in advance. A descrambler 14 sequentially descrambles a binary sequence to be analyzed by the irreducible polynomials, the irreducible polynomial used when the entropy of the binary sequence is decreased is registered to an irreducible polynomial list 19, and adoption of the sequence descrambled by the irreducible polynomial to be a new binary sequence to be analyzed is applied to all the irreducible polynomials in the table 11. Finally, a polynomial resulting from totalizing the irreducible polynomials registered in the irreducible polynomial list 19 is used for an estimate candidate of a generation polynomial of a scrambler. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は復号方法、復号装置及び復号プログラムに係り、特に受信信号のスクランブラ生成多項式を推定して復号を行う復号方法、復号装置及び復号プログラムに関する。   The present invention relates to a decoding method, a decoding device, and a decoding program, and more particularly to a decoding method, a decoding device, and a decoding program that perform decoding by estimating a scrambler generating polynomial of a received signal.

一般に、第三者の盗聴などを防止するためにデータ送受信システムでは、例えば、送信すべきデータである二値系列を所定の生成多項式を用いてスクランブルした後、そのスクランブル後のデータを送信し、受信側ではこれを受信して復号する場合、暗号化データを生成するために送信側で使用した所定の生成多項式が正規の受信側でも分かっており、それを用いて受信したデータをデスクランブルする。   In general, in order to prevent eavesdropping or the like of a third party, in a data transmission / reception system, for example, after scrambled a binary sequence that is data to be transmitted using a predetermined generator polynomial, the scrambled data is transmitted, When receiving and decrypting this, the receiving side knows the predetermined generator polynomial used on the transmitting side to generate the encrypted data, and descrambles the received data using it. .

ここで、スクランブル後のデータは、理想的な暗号であるほど乱数性が高く、情報源のエントロピーが大きいという特徴があるので、復号したデータのエントロピーの大きさを計算して、そのデータの安全性を検証することが行われることがある(例えば、特許文献1参照)。   Here, the scrambled data has the characteristics that the more ideal the encryption, the higher the randomness and the greater the entropy of the information source. Therefore, the entropy size of the decrypted data is calculated, and the safety of the data is calculated. In some cases, verification is performed (see, for example, Patent Document 1).

そこで、上記のスクランブルを用いたデータ送受信システムでは、スクランブラに二値系列を入力して攪拌するには、通常は生成多項式に原始多項式を使用するので、送信側で使用した生成多項式が分からなくても、想定される次数の原始多項式を用いるデスクランブラに受信した二値系列を入力して復号し、その復号データのエントロピーの大きさで、送信側で使用した生成多項式を推定することができ、受信データをほぼ復号できる。すなわち、復号データのエントロピーが小さいほど、乱数とはかけ離れた状態であり、正しく復号できていると推定できる。   Therefore, in the data transmission / reception system using the scramble described above, in order to input a binary sequence to the scrambler and mix it, a primitive polynomial is usually used as a generator polynomial, so the generator polynomial used on the transmission side is not known. However, the received binary sequence can be input to the descrambler using a primitive polynomial of the assumed order and decoded, and the generator polynomial used on the transmission side can be estimated by the entropy size of the decoded data. The received data can be almost decrypted. That is, it can be estimated that the smaller the entropy of the decrypted data, the farther from the random number, the more correctly decrypted.

図3は上記の生成多項式を推定する従来の復号装置の一例のブロック図を示す。同図において、生成多項式テーブル1は、予め、想定される次数迄の全ての生成多項式(原始多項式)がテーブル形式で記憶されている。受信されて復号されるべき入力二値系列は、そのエントロピーEminがエントロピー算出器2で算出されると共に、デスクランブラ3に供給される。デスクランブラ3は、まず、生成多項式テーブル1の一番目の生成多項式を用いてデスクランブラ3で、二値系列をデスクランブルして出力系列を生成し、その出力系列のエントロピーEをエントロピー算出器4で算出する。   FIG. 3 shows a block diagram of an example of a conventional decoding apparatus for estimating the above generator polynomial. In the figure, the generator polynomial table 1 stores in advance all generator polynomials (primitive polynomials) up to the assumed order in a table format. The entropy Emin of the input binary sequence to be received and decoded is calculated by the entropy calculator 2 and supplied to the descrambler 3. First, the descrambler 3 uses the first generator polynomial of the generator polynomial table 1 to generate an output sequence by descrambling the binary sequence, and generates an entropy E of the output sequence as an entropy calculator 4. Calculate with

比較器5は上記のエントロピーEinとEとを比較し、E<Eminであれば、更新器6でEminをEと更新し、その時の生成多項式を生成多項式バッファ7に保持しておく。以下同様に、生成多項式テーブル1の生成多項式が無くなるまで上記の動作を繰り返し、その結果、最後に生成多項式バッファ7に保持されている、エントロピーEの最小値が得られる生成多項式が、入力二値系列のスクランブラ生成多項式の推定候補とする。そして、このスクランブラ生成多項式の推定候補を用いてデスクランブルを行うことで、入力二値系列の復号データを得る。   The comparator 5 compares the entropies Ein and E described above. If E <Emin, the updater 6 updates Emin to E, and the generator polynomial at that time is held in the generator polynomial buffer 7. Similarly, the above operation is repeated until there is no more generator polynomial in the generator polynomial table 1, and as a result, the generator polynomial that is finally stored in the generator polynomial buffer 7 and obtains the minimum value of entropy E is an input binary. A candidate for estimation of a scrambler generating polynomial of a sequence. Then, descrambling is performed using this scrambler generating polynomial estimation candidate to obtain decoded data of the input binary sequence.

このように、従来は入力となる二値系列に対して全ての生成多項式(原始多項式)でデスクランブルを行い、デスクランブル出力のエントロピーが最も低下した時の生成多項式をスクランブラの推定候補としている。   As described above, conventionally, descrambling is performed on all binary input polynomials (primitive polynomials), and the generator polynomial when the entropy of the descrambling output is the lowest is used as the scrambler estimation candidate. .

特開2003−124924号公報(第3頁、図1)JP 2003-124924 A (page 3, FIG. 1)

ところで、近年、アマチュア無線機のデジタル化が可能となる中、電波法により日本国内では使用が禁止されている、秘匿通信を行うことができる無線機が逆輸入され、テロや犯罪に加担する可能性が危惧されている。このような不法デジタルアマチュア無線機による無線通信の聴音を行う場合、上記の従来の復号装置でスクランブラの生成多項式を推定して復号を行うことが考えられる。   By the way, in recent years, while it has become possible to digitize amateur radios, radios that can be used for confidential communications, which are prohibited in Japan by the Radio Law, can be reimported and participate in terrorism and crimes. Sex is a concern. When listening to wireless communication using such an illegal digital amateur radio device, it is conceivable to perform decoding by estimating a generator polynomial of the scrambler using the conventional decoding device.

しかるに、上記のデジタルアマチュア無線機では生成多項式が必ずしも、原始多項式ではないため、想定される次数の生成多項式の数が膨大になり、生成多項式の推定に時間を要する問題が生じる。   However, since the generator polynomial is not necessarily a primitive polynomial in the above-described digital amateur radio, the number of generator polynomials of the assumed order becomes enormous, and there is a problem that it takes time to estimate the generator polynomial.

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、従来よりも高速に生成多項式を推定して入力二値系列を復号できる復号方法、復号装置及び復号プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a decoding method, a decoding apparatus, and a decoding program that can decode an input binary sequence by estimating a generator polynomial faster than conventional methods.

上記の目的を達成するため、第1の発明の復号方法は、受信した未知の生成多項式でスクランブルされた二値系列から、生成多項式を推定する復号方法であって、初期値が受信した二値系列である解析二値系列に対して、二値系列で想定される次数迄の全ての既約多項式が予め記憶されている記憶手段からの一の既約多項式を用いてデスクランブルを行う第1のステップと、解析二値系列のエントロピーと、第1のステップでデスクランブルされたデスクランブル出力系列の各エントロピーを算出してそれらを比較する第2のステップと、デスクランブル出力系列のエントロピーの方が、解析二値系列のエントロピーよりも小さい比較結果が得られたときは、そのとき第1のステップのデスクランブルで用いた既約多項式をリストとして登録すると共に、デスクランブル出力系列のエントロピーを最小エントロピーEminとして登録し、かつ、デスクランブル出力系列を解析二値系列として更新する第3のステップと、記憶手段が記憶している既約多項式のすべてが第1のステップでのデスクランブで用いられるまで、第1のステップ乃至第3のステップを繰り返し、すべての既約多項式がデスクランブルで使用された時点のリストに登録されている既約多項式を総乗し、その総乗により得られた多項式を二値系列のスクランブラの生成多項式の推定候補とする第4のステップとを含むことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a decoding method according to a first aspect of the present invention is a decoding method for estimating a generator polynomial from a binary sequence scrambled with an unknown generator polynomial that has been received, and the binary received as an initial value. A first descrambling is performed on an analysis binary sequence that is a sequence using one irreducible polynomial from storage means in which all irreducible polynomials up to the order assumed in the binary sequence are stored in advance. The entropy of the analysis binary sequence, the second step of calculating and comparing each entropy of the descrambled output sequence descrambled in the first step, and the entropy of the descrambled output sequence However, if a comparison result smaller than the entropy of the binary analysis series is obtained, then the irreducible polynomial used in the descrambling of the first step is registered as a list. In addition, the third step of registering the entropy of the descrambling output sequence as the minimum entropy Emin and updating the descrambling output sequence as an analysis binary sequence, and all the irreducible polynomials stored in the storage means The first to third steps are repeated until it is used in the descrambling in the first step, and the irreducible polynomial registered in the list at the time when all the irreducible polynomials are used in the descrambling is raised to the power And a fourth step of using a polynomial obtained by the power of the sum as a candidate for estimating a generating polynomial of a binary sequence scrambler.

この発明では、受信した未知の生成多項式でスクランブルされた二値系列で想定される次数迄の全ての既約多項式を予め用意し、デスクランブラを行う解析二値系列のエントロピーを算出しておき、次に、解析二値系列に対して、順次既約多項式によるデスクランブルを行い、エントロピーが低下した時の既約多項式をリストに登録し、デスクランブル出力系列を新たな解析二値系列とし、以下、順次残りの既約多項式で解析二値系列のデスクランブルを行い、更にエントロピーが低下した時の既約多項式をリストに登録し、その既約多項式でデスクランブルした系列を新たな解析二値系列とする動作を残りの既約多項式のすべてについて行い、リストに登録されている既約多項式の総乗した多項式をスクランブラの生成多項式の推定候補とするようにしたため、エントロピー計算回数を低減できる。   In this invention, all the irreducible polynomials up to the order assumed in the binary sequence scrambled with the received unknown generator polynomial are prepared in advance, and the entropy of the analysis binary sequence for descrambling is calculated, Next, descrambling with the irreducible polynomial sequentially for the binary analysis sequence, registering the irreducible polynomial when entropy is reduced to the list, and making the descramble output sequence a new analysis binary sequence, Descrambling the analysis binary sequence with the remaining irreducible polynomials in sequence, registering the irreducible polynomial when entropy decreases further in the list, and the sequence descrambled with the irreducible polynomial as a new analysis binary sequence For all remaining irreducible polynomials, and a polynomial that is the sum of the irreducible polynomials registered in the list is used as the scrambler generator polynomial estimation candidate. Since it so that can reduce the entropy calculation times.

また、上記の目的を達成するため、第2の発明の復号方法は、受信した未知の生成多項式でスクランブルされた二値系列から、生成多項式を推定する復号方法であって、二値系列のエントロピーを算出する第1のステップと、二値系列で想定される次数迄の全ての既約多項式が予め記憶されている記憶手段からの一の既約多項式を用いて二値系列のデスクランブルを行う第2のステップと、第2のステップでデスクランブルされた出力系列のエントロピーを算出する第3のステップと、第1のステップと第3のステップでそれぞれ算出されたエントロピーを比較する第4のステップと、第4のステップにより、第3のステップで算出されたエントロピーの方が、第1のステップで算出されたエントロピーよりも小さい比較結果が得られたときは、そのとき第3のステップでのデスクランブルで用いた既約多項式をリストとして登録すると共に、第3のステップで算出されたエントロピーを最小エントロピーEminとして登録し、かつ、第3のステップでエントロピーを算出したデスクランブル出力系列を解析二値系列として記憶する第5のステップと、第5のステップで記憶された解析二値系列を、記憶手段が記憶している既約多項式のうちまだ使用していない既約多項式を用いてデスクランブルを行う第6のステップと、第6のステップでデスクランブルされた出力系列のエントロピーを算出する第7のステップと、最小エントロピーEminと第7のステップで算出されたエントロピーとを比較する第8のステップと、第8のステップにより、第7のステップで算出されたエントロピーの方が、最小エントロピーEminよりも小さい比較結果が得られたときは、そのとき第6のステップでのデスクランブルで用いた既約多項式をリストとして登録すると共に、第7のステップで算出されたエントロピーを最小エントロピーEminとして更新し、かつ、第7のステップでエントロピーを算出したデスクランブル出力系列を解析二値系列として記憶する第9のステップと、記憶手段が記憶している既約多項式のすべてがデスクランブで用いられるまで、第6のステップ乃至第9のステップを繰り返し、すべての既約多項式がデスクランブルで使用された時点のリストに登録されている既約多項式を総乗し、その総乗により得られた多項式を二値系列のスクランブラの生成多項式の推定候補とする第10のステップとを含むことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a decoding method of a second invention is a decoding method for estimating a generator polynomial from a received binary sequence scrambled with an unknown generator polynomial, and comprising a binary sequence entropy. Descrambling a binary sequence using a first irreducible polynomial from a storage means in which all the irreducible polynomials up to the order assumed in the binary sequence are stored in advance. The second step, the third step for calculating the entropy of the output sequence descrambled in the second step, and the fourth step for comparing the entropies calculated in the first step and the third step, respectively. When the entropy calculated in the third step is smaller than the entropy calculated in the first step by the fourth step, At that time, the irreducible polynomial used in the descrambling in the third step is registered as a list, the entropy calculated in the third step is registered as the minimum entropy Emin, and the entropy is registered in the third step. The fifth step of storing the calculated descrambling output sequence as an analysis binary sequence and the analysis binary sequence stored in the fifth step are still used in the irreducible polynomial stored in the storage means. A sixth step of performing descrambling using no irreducible polynomial, a seventh step of calculating entropy of the output sequence descrambled in the sixth step, and a minimum entropy Emin and the seventh step. The 8th step of comparing the entropy with the 8th step and the 8th step, the energy calculated in the 7th step. When the comparison result obtained by the tropy is smaller than the minimum entropy Emin, the irreducible polynomial used in the descrambling in the sixth step is registered as a list and calculated in the seventh step. The entropy is updated as the minimum entropy Emin, and the descramble output sequence for which the entropy is calculated in the seventh step is stored as an analysis binary sequence, and the irreducible polynomial stored in the storage means The sixth to ninth steps are repeated until all of the irreducible polynomials are used in the descrambling, and the irreducible polynomials registered in the list when all the irreducible polynomials are used in the descrambling are raised to the total power. A tenth step of setting a polynomial obtained by multiplication to an estimation candidate of a generating polynomial of a binary sequence scrambler; It is characterized by including.

この発明では、第1の発明と同様にして、リストに登録されている既約多項式の総乗した多項式をスクランブラの生成多項式の推定候補とするようにしたため、エントロピー計算回数を低減できる。ここで、上記の発明の二値系列は、デジタルアマチュア無線機で無線通信されるデータであってもよい。   In the present invention, the number of entropy calculations can be reduced because the polynomial obtained by multiplying the irreducible polynomials registered in the list is used as the scrambler generation polynomial estimation candidate in the same manner as in the first invention. Here, the binary series of the above invention may be data wirelessly communicated with a digital amateur radio.

また、上記の目的を達成するため、第3の発明の復号装置は、受信した未知の生成多項式でスクランブルされた二値系列から、生成多項式を推定する復号装置であって、二値系列で想定される次数迄の全ての既約多項式を予め記憶している記憶手段と、初期値が受信した二値系列である解析二値系列に対して、記憶手段からの一の既約多項式を用いてデスクランブルを行うデスクランブル手段と、解析二値系列のエントロピーと、第1のステップでデスクランブルされたデスクランブル出力系列の各エントロピーを算出するエントロピー算出手段と、解析二値系列のエントロピーとデスクランブル出力系列のエントロピーとを比較し、デスクランブル出力系列のエントロピーの方が、解析二値系列のエントロピーよりも小さい比較結果が得られたときは、そのときデスクランブル手段で用いた既約多項式をリストとして登録すると共に、デスクランブル出力系列のエントロピーを最小エントロピーEminとして登録し、かつ、デスクランブル出力系列を解析二値系列として更新する比較・登録手段と、記憶手段が記憶している既約多項式のすべてがデスクランブ手段で用いられるまで、デスクランブル手段とエントロピー算出手段と、比較・登録手段の動作を繰り返し、すべての既約多項式がデスクランブルで使用された時点のリストに登録されている既約多項式を総乗し、その総乗により得られた多項式を二値系列のスクランブラの生成多項式の推定候補とする制御手段とを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a decoding device according to a third aspect of the present invention is a decoding device for estimating a generator polynomial from a received binary sequence scrambled with an unknown generator polynomial, and is assumed to be a binary sequence. The storage means for storing all the irreducible polynomials up to the order to be used in advance and the analysis binary sequence that is the binary sequence received by the initial value, using one irreducible polynomial from the storage means Descramble means for performing descrambling, entropy of the analysis binary sequence, entropy calculation means for calculating each entropy of the descramble output sequence descrambled in the first step, entropy and descrambling of the analysis binary sequence Compared with the entropy of the output sequence, the entropy of the descramble output sequence is smaller than the entropy of the analytic binary sequence. In this case, the irreducible polynomial used by the descrambling means at that time is registered as a list, the entropy of the descrambling output sequence is registered as the minimum entropy Emin, and the descrambling output sequence is updated as an analysis binary sequence. Until all of the irreducible polynomials stored in the comparison / registration means and the storage means are used in the descrambling means, the operations of the descrambling means, entropy calculation means, and comparison / registration means are repeated until all irreducible polynomials are Control means for summing the irreducible polynomial registered in the list of points in use when descrambling, and using the polynomial obtained by the sum as a candidate for estimation of a generating polynomial of a binary sequence scrambler It is characterized by that.

この発明では、受信した未知の生成多項式でスクランブルされた二値系列で想定される次数迄の全ての既約多項式を記憶手段に予め用意しておき、デスクランブル手段でデスクランブラを行う解析二値系列のエントロピーを算出しておき、次に、解析二値系列に対して、順次既約多項式によるデスクランブルを行い、エントロピーが低下した時の既約多項式をリストに登録し、デスクランブル出力系列を新たな解析二値系列とし、以下、順次残りの既約多項式で解析二値系列のデスクランブルを行い、更にエントロピーが低下した時の既約多項式をリストに登録し、その既約多項式でデスクランブルした系列を新たな解析二値系列とする動作を残りの既約多項式のすべてについて行い、リストに登録されている既約多項式の総乗した多項式をスクランブラの生成多項式の推定候補とするようにしたため、エントロピー計算回数を低減できる。   In the present invention, all irreducible polynomials up to the order assumed in the binary sequence scrambled with the received unknown generator polynomial are prepared in the storage means in advance, and the analysis binary for performing descrambling by the descrambling means The entropy of the sequence is calculated, and then the descrambling with the irreducible polynomial is sequentially performed on the binary analysis sequence, the irreducible polynomial when the entropy decreases is registered in the list, and the descrambling output sequence is A new analysis binary sequence is used, and the analysis binary sequence is subsequently descrambled with the remaining irreducible polynomials, and the irreducible polynomials when entropy is reduced are registered in the list, and descrambling with the irreducible polynomials. The sequence is converted to a new analysis binary sequence for all remaining irreducible polynomials, and the polynomial that is the sum of the irreducible polynomials registered in the list is added. Since that set as the estimated candidate generator polynomial of Kuranbura, it can reduce the entropy calculation times.

また、上記の目的を達成するため、第4の発明の復号装置は、受信した未知の生成多項式でスクランブルされた二値系列から、生成多項式を推定する復号装置であって、二値系列で想定される次数迄の全ての既約多項式が予め記憶されている記憶手段と、初期値が二値系列である解析二値系列を記憶するバッファ手段と、バッファ手段からの解析二値系列に対して、記憶手段に記憶されている一の既約多項式を用いてデスクランブルを行ってデスクランブル出力系列を出力するデスクランブル手段と、解析二値系列の第1のエントロピーとデスクランブル出力系列の第2のエントロピーをそれぞれ算出するエントロピー算出手段と、エントロピー算出手段で算出された第1及び第2のエントロピーを比較する比較手段と、比較手段により、第2のエントロピーの方が、第1のエントロピーよりも小さい比較結果が得られたときは、第2のエントロピーのデスクランブ出力系列を出力したときのデスクランブル手段で用いた既約多項式をリストとして登録するリスト登録手段と、比較手段により、第2のエントロピーの方が、第1のエントロピーよりも小さい比較結果が得られたときは、第2のエントロピーを最小エントロピーEminとして更新登録する最小エントロピー更新登録手段と、比較手段により、第2のエントロピーの方が、第1のエントロピーよりも小さい比較結果が得られたときは、第2のエントロピーのデスクランブ出力系列を解析二値系列として更新する解析二値系列更新手段と、更新後の解析二値系列に対して、記憶手段が記憶している既約多項式のすべてがデスクランブで用いられるまで、デスクランブル手段、エントロピー算出手段、比較手段、リスト登録手段、最小エントロピー更新登録手段及び解析二値系列更新手段の動作を繰り返し、すべての既約多項式がデスクランブルで使用された時点のリストに登録されている既約多項式を総乗し、その総乗により得られた多項式を二値系列のスクランブラの生成多項式の推定候補とする制御手段とを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a decoding device according to a fourth aspect of the present invention is a decoding device that estimates a generator polynomial from a received binary sequence scrambled with an unknown generator polynomial, and is assumed to be a binary sequence. Storage means in which all the irreducible polynomials up to the order to be stored are stored in advance, buffer means for storing an analysis binary sequence whose initial value is a binary series, and analysis binary series from the buffer means Descrambling means for performing descrambling using one irreducible polynomial stored in the storage means and outputting a descrambling output sequence, a first entropy of the analysis binary sequence, and a second descrambling output sequence The entropy calculating means for calculating the entropy of the first, the comparing means for comparing the first and second entropies calculated by the entropy calculating means, and the comparing means, When a comparison result smaller than the first entropy is obtained, the irreducible polynomial used in the descrambling means when outputting the descramble output sequence of the second entropy is registered as a list. A minimum entropy update registration means for updating and registering the second entropy as the minimum entropy Emin when the second entropy obtains a comparison result smaller than the first entropy by the registration means and the comparison means; When the comparison means obtains a comparison result in which the second entropy is smaller than the first entropy, the analysis binary sequence update is performed to update the descrambling output sequence of the second entropy as an analysis binary sequence. And all the irreducible polynomials stored in the storage means for the updated analysis binary sequence Until used in scrambling, the operations of descrambling means, entropy calculating means, comparing means, list registering means, minimum entropy update registering means and analysis binary sequence updating means were repeated, and all irreducible polynomials were used in descrambling. And a control means for multiplying the irreducible polynomial registered in the list of time points by a sum of powers, and using the polynomial obtained by the power of the sum as a candidate for estimation of a generating polynomial of a binary sequence scrambler.

この発明では、第3の発明の復号装置と同様に、リストに登録されている既約多項式の総乗した多項式をスクランブラの生成多項式の推定候補とするようにしたため、エントロピー計算回数を低減できる。ここで、上記の発明の二値系列は、デジタルアマチュア無線機で無線通信されるデータであってもよい。   In the present invention, the number of entropy calculations can be reduced since the polynomial obtained by multiplying the irreducible polynomial registered in the list is used as the estimation candidate of the generating polynomial of the scrambler, as in the decoding device of the third invention. . Here, the binary series of the above invention may be data wirelessly communicated with a digital amateur radio.

また、上記の目的を達成するため、本発明の復号プログラムは、第1の発明の各ステップ又は第2の発明の各ステップをコンピュータにより実行させることを特徴とする。この発明では、コンピュータにより、未知の生成多項式でスクランブルされた二値系列からその生成多項式を推定する処理を行う場合に、エントロピー計算回数を低減できる。   In order to achieve the above object, the decoding program of the present invention is characterized in that each step of the first invention or each step of the second invention is executed by a computer. In the present invention, the number of entropy calculations can be reduced when a computer performs a process of estimating a generator polynomial from a binary sequence scrambled with an unknown generator polynomial.

本発明によれば、未知の生成多項式でスクランブルされた二値系列からその生成多項式を推定する処理を行う場合に、例えば、生成多項式の次数が30迄の場合、従来方式では、約10億回のエントロピー計算が必要であったが、約7000万回のエントロピー計算で済み、エントロピー計算回数を低減できる。   According to the present invention, when a process for estimating a generator polynomial from a binary sequence scrambled with an unknown generator polynomial is performed, for example, when the order of the generator polynomial is up to 30, the conventional method has approximately 1 billion times. Entropy calculation is required, but only about 70 million entropy calculations are required, and the number of entropy calculations can be reduced.

次に、本発明の一実施の形態について図面と共に説明する。図1は本発明になる復号装置の一実施の形態のブロック図を示す。同図に示すように、この実施の形態は、既約多項式テーブル11、エントロピー算出器12及び15、解析二値系列バッファ13、デスクランブラ14、比較器16、デスクランブル出力系列バッファ17、更新器18、既約多項式リスト19から構成されている。   Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of a decoding apparatus according to the present invention. As shown in the figure, this embodiment includes an irreducible polynomial table 11, entropy calculators 12 and 15, an analysis binary sequence buffer 13, a descrambler 14, a comparator 16, a descramble output sequence buffer 17, an updater. 18 and an irreducible polynomial list 19.

既約多項式テーブル11は、例えば、前述した不法デジタルアマチュア無線機による無線通信で送受信される信号において、想定される次数迄の全ての既約多項式が予めテーブル形式で記憶されている記憶装置を備え、更に使用された既約多項式の数をカウントするカウンタ、及び記憶しているすべての既約多項式が使用されたかを判断する機能も有する。   The irreducible polynomial table 11 includes, for example, a storage device in which all irreducible polynomials up to the assumed order are stored in advance in a table format in signals transmitted and received by wireless communication by the illegal digital amateur radio device described above. And a counter for counting the number of irreducible polynomials used, and a function for determining whether all stored irreducible polynomials have been used.

エントロピー算出器12は、受信した二値系列を入力として受け、エントロピーEinを算出する。解析二値系列バッファ13は、上記のエントロピーEinを保持する。デスクランブラ14は、解析二値系列バッファ13からの二値系列を、既約多項式テーブル11から入力される既約多項式を用いてデスクランブルを行う。エントロピー算出器15は、デスクランブラ14から出力されるデスクランブル出力系列のエントロピーEを算出する。なお、エントロピーの算出方法自体は、例えば前記特許文献1などに記載があり公知であるので、その説明は省略する。   The entropy calculator 12 receives the received binary sequence as input, and calculates entropy Ein. The analysis binary sequence buffer 13 holds the entropy Ein. The descrambler 14 descrambles the binary sequence from the analysis binary sequence buffer 13 using the irreducible polynomial input from the irreducible polynomial table 11. The entropy calculator 15 calculates the entropy E of the descrambling output sequence output from the descrambler 14. The entropy calculation method itself is described in, for example, Patent Document 1 and is well known, and thus the description thereof is omitted.

比較器16は、最初は上記のエントロピーEinとEとを大小比較し、E<Einの場合は、更新器18にてEminをEと置換え、その時の既約多項式を既約多項式リスト19に登録する。また、比較器16は、2回目以降は、更新器18に登録されているエントロピーEmin(これをEaとする)と、エントロピー算出器15から新たに入力されるエントロピーE(これをEbとする)とを大小比較し、Eb<Eaのときは、更新器18にEbをEminとして更新登録すると共に、その時の既約多項式を既約多項式リスト19に登録する。既約多項式リスト19は、既約多項式をリストとして登録する記憶機能だけでなく、登録されたすべての既約多項式を掛け合わせる(総乗する)機能も有する。   The comparator 16 first compares the entropies Ein and E with each other. If E <Ein, the updater 18 replaces Emin with E and registers the irreducible polynomial at that time in the irreducible polynomial list 19. To do. In the second and subsequent times, the comparator 16 entropy Emin registered in the updater 18 (referred to as Ea) and entropy E newly input from the entropy calculator 15 (referred to as Eb). When Eb <Ea, Eb is updated and registered in the updater 18 as Emin, and the irreducible polynomial at that time is registered in the irreducible polynomial list 19. The irreducible polynomial list 19 has not only a storage function for registering irreducible polynomials as a list but also a function for multiplying (multiplying) all registered irreducible polynomials.

デスクランブル出力系列バッファ17は、デスクランブラ14からデスクランブル出力系列が出力される毎に、そのデスクランブル出力系列を一時記憶すると共に、比較器16によりEb<Eaの比較結果が得られたときは、比較器16の出力に基づいて、記憶しているデスクランブル出力系列を解析二値系列バッファ13に移す。Eb<Eaの比較結果が得られないときには、上記の更新器18での更新動作及びデスクランブル出力系列バッファ17から解析二値系列バッファ13へのデスクランブル出力系列の転送は行われない。更新器18は、最初は上記のエントロピーEinを記憶し、その後、比較器16により入力されたエントロピーEbをEminとして更新記憶する。   The descrambling output sequence buffer 17 temporarily stores the descrambling output sequence every time the descrambling output sequence is output from the descrambler 14 and when the comparator 16 obtains a comparison result of Eb <Ea. Based on the output of the comparator 16, the stored descrambling output sequence is transferred to the analysis binary sequence buffer 13. When the comparison result of Eb <Ea is not obtained, the updating operation in the updating unit 18 and the descrambling output sequence transfer from the descrambling output sequence buffer 17 to the analysis binary sequence buffer 13 are not performed. The updater 18 initially stores the entropy Ein, and then updates and stores the entropy Eb input by the comparator 16 as Emin.

以上の操作を既約多項式テーブル11に予め記憶されている複数の既約多項式について順番に一つずつ行う事を繰り返し、すべての既約多項式についてのデスクランブル処理終了時点で既約多項式リスト19に登録されている多項式の総乗を、スクランブラの生成多項式の推定候補とする。そして、このスクランブラの生成多項式の推定候補を用いて、入力二値系列をデスクランブラして復号データを得る。   The above operation is repeated one by one for a plurality of irreducible polynomials stored in advance in the irreducible polynomial table 11, and when the descrambling process for all irreducible polynomials is completed, the irreducible polynomial list 19 is entered. The registered polynomial sum is used as a scrambler generating polynomial estimation candidate. Then, using this scrambler generator polynomial estimation candidate, the input binary sequence is descrambled to obtain decoded data.

次に、本発明の復号方法の一実施の形態の動作について、図2のフローチャートを参照して説明する。ここで、例えば、前述した不法デジタルアマチュア無線機による無線通信で送受信される信号において、想定される次数迄の全てのn個の既約多項式Ir(n)が生成され、それらがテーブル形式で記憶された既約多項式テーブル11が予め作成されているものとする。ここで、nは図1の既約多項式テーブル11中の既約多項式の番号である。   Next, the operation of the embodiment of the decoding method of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. Here, for example, in the signal transmitted / received by the wireless communication by the illegal digital amateur radio described above, all n irreducible polynomials Ir (n) up to the assumed order are generated and stored in a table format. It is assumed that the irreducible polynomial table 11 is created in advance. Here, n is an irreducible polynomial number in the irreducible polynomial table 11 of FIG.

この状態において、まず初期化が行われる(ステップS1)。このステップS1の初期化では、既約多項式テーブル11中の既約多項式の番号n、既約多項式リスト19に登録された既約多項式の番号mをそれぞれ”0”に初期化する。また、入力二値系列はエントロピー算出器12に供給されて二値系列のエントロピーHm(0)(前記Einに相当)が算出されると共に、解析二値系列バッファ13に解析二値系列Tsとして一時記憶される。従って、このとき、ステップS1では解析二値系列バッファ13に一時記憶される解析二値系列TsのエントロピーHm(Ts)を、二値系列のエントロピーHm(0)とする。   In this state, initialization is first performed (step S1). In the initialization in step S1, the irreducible polynomial number n in the irreducible polynomial table 11 and the irreducible polynomial number m registered in the irreducible polynomial list 19 are initialized to “0”. The input binary sequence is supplied to the entropy calculator 12 to calculate the binary sequence entropy Hm (0) (corresponding to the Ein), and is temporarily stored in the analysis binary sequence buffer 13 as the analysis binary sequence Ts. Remembered. Accordingly, at this time, in step S1, the entropy Hm (Ts) of the analysis binary sequence Ts temporarily stored in the analysis binary sequence buffer 13 is set as the entropy Hm (0) of the binary sequence.

続いて、デスクランブラ14において、解析二値系列バッファ13から出力された解析二値系列Tsに対して、既約多項式テーブル11から最初(n=1)に出力された一つの既約多項式Ir(1)を用いたデスクランブルが行われ、それにより得られたデスクランブル出力系列がデスクランブル出力系列バッファ17に一時記憶されると共に、エントロピー算出器15でそのエントロピーHm(1)(前記Eに相当)が算出される(ステップS2)。なお、図2のステップS2中の、Hm(Ts・Ir(n))は、デスクランブラ14において既約多項式Ir(n)を用いてデスクランブルされた解析二値系列Tsのエントロピーを示す。ただし、この時点では、n=1である。   Subsequently, in the descrambler 14, one irreducible polynomial Ir (first output from the irreducible polynomial table 11 (n = 1)) with respect to the analysis binary sequence Ts output from the analysis binary sequence buffer 13. The descrambling output sequence obtained thereby is temporarily stored in the descrambling output sequence buffer 17, and the entropy calculator 15 uses the entropy Hm (1) (corresponding to E above). ) Is calculated (step S2). Note that Hm (Ts · Ir (n)) in step S2 of FIG. 2 indicates the entropy of the analysis binary sequence Ts descrambled by the descrambler 14 using the irreducible polynomial Ir (n). However, at this time, n = 1.

続いて、比較器16において、上記の算出されたエントロピーHm(0)とHm(1)とが大小比較され、Hm(0)>Hm(1)であるか否か判定される(ステップS3)。Hm(0)>Hm(1)の場合は、その時の既約多項式Ir(n)(ただし、この時点ではn=1)を既約多項式リスト19に既約多項式g(m)として登録する(ステップS4)。引き続いて、その時デスクランブル出力系列バッファ17に記憶されている、既約多項式Ir(n)を用いてデスクランブルされるべき解析二値系列Ts・Ir(n)(ただし、この時点ではn=1)を解析二値系列バッファ13に移してTsとし、また、更新器18に記憶されているHm(0)をHm(1)に置換え、登録既約多項式番号mを1つインクリメントする(ステップS5)。   Subsequently, in the comparator 16, the calculated entropies Hm (0) and Hm (1) are compared in magnitude to determine whether or not Hm (0)> Hm (1) (step S3). . If Hm (0)> Hm (1), the irreducible polynomial Ir (n) at that time (where n = 1 at this time) is registered in the irreducible polynomial list 19 as an irreducible polynomial g (m) ( Step S4). Subsequently, the analysis binary sequence Ts · Ir (n) to be descrambled using the irreducible polynomial Ir (n) stored in the descrambling output sequence buffer 17 at that time (where n = 1 ) Is moved to the analysis binary sequence buffer 13 to be Ts, and Hm (0) stored in the updater 18 is replaced with Hm (1), and the registered irreducible polynomial number m is incremented by one (step S5). ).

上記のステップS5の処理の後、又はステップS3でHm(0)≦Hm(1)と判定された場合は、前記nの値、すなわち既約多項式番号を1つインクリメントして(ステップS6)、nが既約多項式の総数Nに達しているかどうか判定する(ステップS7)。この判定は、既約多項式テーブル11内のカウンタがNに達したかどうかで行われる。   After the process of step S5 or when it is determined in step S3 that Hm (0) ≦ Hm (1), the value of n, that is, the irreducible polynomial number is incremented by one (step S6). It is determined whether n has reached the total number N of irreducible polynomials (step S7). This determination is made based on whether or not the counter in the irreducible polynomial table 11 has reached N.

ステップS7でn=Nでないときは、既約多項式テーブル11に、まだデスクランブラ14でデスクランブルに使用していない既約多項式があるので、続いて既約多項式番号n(この時点ではn=2)の既約多項式を用いてデスクランブラ14において、解析二値系列バッファ13から出力された解析二値系列Tsに対してデスクランブルが行われ、それにより得られたデスクランブル出力系列がデスクランブル出力系列バッファ17に一時記憶されると共に、エントロピー算出器15でそのエントロピーHm(1)(前記Eに相当)が算出される(ステップS2)。   If n = N is not satisfied in step S7, there is an irreducible polynomial that has not yet been used for descrambling by the descrambler 14 in the irreducible polynomial table 11, and therefore, an irreducible polynomial number n (n = 2 at this time) In the descrambler 14 using the irreducible polynomial of), descrambling is performed on the analysis binary sequence Ts output from the analysis binary sequence buffer 13, and the resulting descrambling output sequence is descrambled output. The entropy calculator 15 calculates the entropy Hm (1) (corresponding to the E) while being temporarily stored in the sequence buffer 17 (step S2).

以下、ステップS3〜S6又はステップS3、S6の処理が再び行われ、ステップS7でnが既約多項式の総数Nに達しているかどうか判定する。このようにして、ステップS2〜S7の処理が繰り返され、nがNに達したとステップS7で判定されると、既約多項式テーブル11の既約多項式のすべてがデスクランブラ14でデスクランブルに使用されたものと判定し、その時点で既約多項式リスト19に記憶されているm個の既約多項式を総乗した生成多項式を求め、それを推定候補とする(ステップS8)。なお、ステップS8の既約多項式リスト19に記憶されているm個の既約多項式を総乗する動作は、既約多項式リスト19で行う。すなわち、既約多項式リスト19は単なる記憶装置ではなく、演算手段も有する。   Thereafter, the processes in steps S3 to S6 or steps S3 and S6 are performed again, and it is determined in step S7 whether n has reached the total number N of irreducible polynomials. In this way, the processes of steps S2 to S7 are repeated, and when it is determined in step S7 that n has reached N, all of the irreducible polynomials in the irreducible polynomial table 11 are used for descrambling by the descrambler 14. A generator polynomial obtained by summing up m irreducible polynomials stored in the irreducible polynomial list 19 at that time is obtained and used as an estimation candidate (step S8). The operation of multiplying the m irreducible polynomials stored in the irreducible polynomial list 19 in step S8 is performed by the irreducible polynomial list 19. That is, the irreducible polynomial list 19 is not only a storage device, but also has an arithmetic means.

このように、本実施の形態によれば、予め、想定される次数迄の全ての既約多項式を用意し、デスクランブラ14に入力される二値系列のエントロピーを算出しておき、次に、解析二値系列に対して、順次既約多項式によるデスクランブルを行い、エントロピーが低下した時の既約多項式を既約多項式リスト19に登録し、この既約多項式でデスクランブルした系列を新たな解析二値系列とし、以下、順次残りの既約多項式で解析二値系列のデスクランブルを行い、更にエントロピーが低下した時の既約多項式を既約多項式リスト19に登録し、その既約多項式でデスクランブルした系列を新たな解析二値系列とする動作を残りの既約多項式のすべてについて行い、既約多項式リスト19に登録されている既約多項式の総乗した多項式をスクランブラの生成多項式の推定候補とするようにしたため、エントロピー計算回数を低減できる。例えば、生成多項式の次数が30までの場合、従来方式では、約10億回のエントロピー計算が必要であったが、本実施の形態では、約7000万回の計算で済むことが確かめられた。   Thus, according to the present embodiment, all irreducible polynomials up to the assumed order are prepared in advance, the entropy of the binary sequence input to the descrambler 14 is calculated, Descrambling with irreducible polynomials is sequentially performed on the binary analysis series, and the irreducible polynomials when entropy is reduced are registered in the irreducible polynomial list 19, and the series descrambled with these irreducible polynomials is newly analyzed. The binary series is then descrambled with the remaining irreducible polynomials in sequence, and the irreducible polynomials when entropy is reduced are registered in the irreducible polynomial list 19, and the irreducible polynomials are used as the irreducible polynomials. The scrambled sequence is converted to a new analytic binary sequence for all remaining irreducible polynomials, and the irreducible polynomials registered in the irreducible polynomial list 19 are summed up as a polynomial. Since that set as the estimated candidate generator polynomial of assembler can reduce the entropy calculation times. For example, when the order of the generator polynomial is up to 30, the conventional method required about 1 billion entropy calculations, but in the present embodiment, it was confirmed that about 70 million calculations are sufficient.

なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、図2に示したフローチャートの各手順を順次コンピュータにより実行させるコンピュータプログラムも包含するものである。また、本発明はデジタルアマチュア無線機で無線通信されるデータ以外にも適用可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes, for example, a computer program that causes a computer to sequentially execute each procedure of the flowchart shown in FIG. In addition, the present invention can be applied to data other than data wirelessly communicated with a digital amateur radio.

本発明装置の一実施の形態のブロック図である。It is a block diagram of one embodiment of the device of the present invention. 本発明方法の一実施の形態のフローチャートである。It is a flowchart of one embodiment of the method of the present invention. 従来装置の一例のブロック図である。It is a block diagram of an example of a conventional device.

符号の説明Explanation of symbols

11 既約多項式テーブル
12、15 エントロピー算出器
13 解析二値系列バッファ
14 デスクランブラ
16 比較器
17 デスクランブル出力系列バッファ
18 更新器
19 既約多項式リスト


11 irreducible polynomial table 12, 15 entropy calculator 13 analysis binary sequence buffer 14 descrambler 16 comparator 17 descrambling output sequence buffer 18 updater 19 irreducible polynomial list


Claims (8)

受信した未知の生成多項式でスクランブルされた二値系列から、前記生成多項式を推定する復号方法であって、
初期値が受信した前記二値系列である解析二値系列に対して、前記二値系列で想定される次数迄の全ての既約多項式が予め記憶されている記憶手段からの一の既約多項式を用いてデスクランブルを行う第1のステップと、
前記解析二値系列のエントロピーと、前記第1のステップでデスクランブルされたデスクランブル出力系列の各エントロピーを算出してそれらを比較する第2のステップと、
前記デスクランブル出力系列のエントロピーの方が、前記解析二値系列のエントロピーよりも小さい比較結果が得られたときは、そのとき前記第1のステップのデスクランブルで用いた既約多項式をリストとして登録すると共に、前記デスクランブル出力系列のエントロピーを最小エントロピーEminとして登録し、かつ、前記デスクランブル出力系列を前記解析二値系列として更新する第3のステップと、
前記記憶手段が記憶している既約多項式のすべてが前記第1のステップでのデスクランブで用いられるまで、前記第1のステップ乃至第3のステップを繰り返し、すべての既約多項式がデスクランブルで使用された時点の前記リストに登録されている既約多項式を総乗し、その総乗により得られた多項式を前記二値系列のスクランブラの生成多項式の推定候補とする第4のステップと
を含むことを特徴とする復号方法。
A decoding method for estimating the generator polynomial from a received binary sequence scrambled with an unknown generator polynomial,
One irreducible polynomial from the storage means in which all irreducible polynomials up to the order assumed in the binary sequence are stored in advance for the analyzed binary sequence that is the binary sequence received as the initial value A first step of descrambling using
A second step of calculating entropy of the analytic binary sequence and calculating each entropy of the descrambled output sequence descrambled in the first step and comparing them;
When the entropy of the descrambling output sequence is smaller than the entropy of the analysis binary sequence, the irreducible polynomial used in the descrambling of the first step is registered as a list at that time. A third step of registering the entropy of the descrambling output sequence as a minimum entropy Emin and updating the descrambling output sequence as the analysis binary sequence;
The first to third steps are repeated until all the irreducible polynomials stored in the storage means are used in the descrambling in the first step, and all the irreducible polynomials are used in the descrambling. A fourth step of multiplying an irreducible polynomial registered in the list at the time of being generated, and using the polynomial obtained by the multiplication as an estimation candidate for a generating polynomial of the binary sequence scrambler, A decoding method characterized by the above.
受信した未知の生成多項式でスクランブルされた二値系列から、前記生成多項式を推定する復号方法であって、
前記二値系列のエントロピーを算出する第1のステップと、
前記二値系列で想定される次数迄の全ての既約多項式が予め記憶されている記憶手段からの一の既約多項式を用いて前記二値系列のデスクランブルを行う第2のステップと、
前記第2のステップでデスクランブルされた出力系列のエントロピーを算出する第3のステップと、
前記第1のステップと前記第3のステップでそれぞれ算出されたエントロピーを比較する第4のステップと、
前記第4のステップにより、前記第3のステップで算出されたエントロピーの方が、前記第1のステップで算出されたエントロピーよりも小さい比較結果が得られたときは、そのとき前記第3のステップでのデスクランブルで用いた既約多項式をリストとして登録すると共に、前記第3のステップで算出されたエントロピーを最小エントロピーEminとして登録し、かつ、前記第3のステップでエントロピーを算出したデスクランブル出力系列を解析二値系列として記憶する第5のステップと、
前記第5のステップで記憶された前記解析二値系列を、前記記憶手段が記憶している既約多項式のうちまだ使用していない既約多項式を用いてデスクランブルを行う第6のステップと、
前記第6のステップでデスクランブルされた出力系列のエントロピーを算出する第7のステップと、
前記最小エントロピーEminと前記第7のステップで算出されたエントロピーとを比較する第8のステップと、
前記第8のステップにより、前記第7のステップで算出されたエントロピーの方が、前記最小エントロピーEminよりも小さい比較結果が得られたときは、そのとき前記第6のステップでのデスクランブルで用いた既約多項式をリストとして登録すると共に、前記第7のステップで算出されたエントロピーを前記最小エントロピーEminとして更新し、かつ、前記第7のステップでエントロピーを算出したデスクランブル出力系列を解析二値系列として記憶する第9のステップと、
前記記憶手段が記憶している既約多項式のすべてがデスクランブで用いられるまで、前記第6のステップ乃至第9のステップを繰り返し、すべての既約多項式がデスクランブルで使用された時点の前記リストに登録されている既約多項式を総乗し、その総乗により得られた多項式を前記二値系列のスクランブラの生成多項式の推定候補とする第10のステップと
を含むことを特徴とする復号方法。
A decoding method for estimating the generator polynomial from a received binary sequence scrambled with an unknown generator polynomial,
A first step of calculating entropy of the binary sequence;
A second step of performing descrambling of the binary sequence using one irreducible polynomial from storage means in which all irreducible polynomials up to the order assumed in the binary sequence are stored in advance;
A third step of calculating entropy of the output sequence descrambled in the second step;
A fourth step of comparing the entropies respectively calculated in the first step and the third step;
If the entropy calculated in the third step is smaller than the entropy calculated in the first step by the fourth step, then the third step is performed. The irreducible polynomial used in the descrambling in step 1 is registered as a list, the entropy calculated in the third step is registered as the minimum entropy Emin, and the descrambling output in which the entropy is calculated in the third step A fifth step of storing the series as an analytic binary series;
A sixth step of descrambling the analytic binary sequence stored in the fifth step using an irreducible polynomial that is not yet used among the irreducible polynomials stored in the storage unit;
A seventh step of calculating entropy of the output sequence descrambled in the sixth step;
An eighth step of comparing the minimum entropy Emin and the entropy calculated in the seventh step;
When the comparison result obtained by the eighth step is smaller than the minimum entropy Emin, the entropy calculated in the seventh step is used for descrambling in the sixth step. Registering the irreducible polynomial as a list, updating the entropy calculated in the seventh step as the minimum entropy Emin, and analyzing the descramble output sequence in which the entropy is calculated in the seventh step A ninth step of storing as a sequence;
The sixth to ninth steps are repeated until all of the irreducible polynomials stored in the storage means are used in descrambling, and all the irreducible polynomials are used in the descrambling list. And a tenth step of multiplying a registered irreducible polynomial by a power and using the polynomial obtained by the power as a candidate for estimation of a generator polynomial of the binary sequence scrambler. .
前記二値系列は、デジタルアマチュア無線機で無線通信されるデータであることを特徴とする請求項1又は2記載の復号方法。   3. The decoding method according to claim 1, wherein the binary series is data wirelessly communicated with a digital amateur radio. 受信した未知の生成多項式でスクランブルされた二値系列から、前記生成多項式を推定する復号装置であって、
前記二値系列で想定される次数迄の全ての既約多項式を予め記憶している記憶手段と、
初期値が受信した前記二値系列である解析二値系列に対して、前記記憶手段からの一の既約多項式を用いてデスクランブルを行うデスクランブル手段と、
前記解析二値系列のエントロピーと、前記第1のステップでデスクランブルされたデスクランブル出力系列の各エントロピーを算出するエントロピー算出手段と、
前記解析二値系列のエントロピーと前記デスクランブル出力系列のエントロピーとを比較し、前記デスクランブル出力系列のエントロピーの方が、前記解析二値系列のエントロピーよりも小さい比較結果が得られたときは、そのとき前記デスクランブル手段で用いた既約多項式をリストとして登録すると共に、前記デスクランブル出力系列のエントロピーを最小エントロピーEminとして登録し、かつ、前記デスクランブル出力系列を前記解析二値系列として更新する比較・登録手段と、
前記記憶手段が記憶している既約多項式のすべてが前記デスクランブ手段で用いられるまで、前記デスクランブル手段と前記エントロピー算出手段と、前記比較・登録手段の動作を繰り返し、すべての既約多項式がデスクランブルで使用された時点の前記リストに登録されている既約多項式を総乗し、その総乗により得られた多項式を前記二値系列のスクランブラの生成多項式の推定候補とする制御手段と
を有することを特徴とする復号装置。
A decoding apparatus for estimating the generator polynomial from a binary sequence scrambled with an unknown generator polynomial,
Storage means for storing in advance all irreducible polynomials up to the degree assumed in the binary series;
A descrambling means for performing descrambling using an irreducible polynomial from the storage means for the analysis binary series that is the binary series received as an initial value;
Entropy calculating means for calculating entropy of the analysis binary sequence and each entropy of the descrambling output sequence descrambled in the first step;
When comparing the entropy of the analysis binary sequence and the entropy of the descramble output sequence, when the entropy of the descramble output sequence is smaller than the entropy of the analysis binary sequence, At this time, the irreducible polynomial used in the descrambling means is registered as a list, the entropy of the descrambling output sequence is registered as the minimum entropy Emin, and the descrambling output sequence is updated as the analysis binary sequence Comparison / registration means,
The operations of the descrambling means, the entropy calculation means, and the comparison / registration means are repeated until all the irreducible polynomials stored in the storage means are used in the descrambling means. A control means for summing up the irreducible polynomials registered in the list at the time of use in scramble, and using the polynomial obtained by the summation as an estimation candidate of a generating polynomial of the binary sequence scrambler; A decoding device comprising:
受信した未知の生成多項式でスクランブルされた二値系列から、前記生成多項式を推定する復号装置であって、
前記二値系列で想定される次数迄の全ての既約多項式が予め記憶されている記憶手段と、
初期値が前記二値系列である解析二値系列を記憶するバッファ手段と、
前記バッファ手段からの前記解析二値系列に対して、前記記憶手段に記憶されている一の既約多項式を用いてデスクランブルを行ってデスクランブル出力系列を出力するデスクランブル手段と、
前記解析二値系列の第1のエントロピーと前記デスクランブル出力系列の第2のエントロピーをそれぞれ算出するエントロピー算出手段と、
前記エントロピー算出手段で算出された前記第1及び第2のエントロピーを比較する比較手段と、
前記比較手段により、前記第2のエントロピーの方が、前記第1のエントロピーよりも小さい比較結果が得られたときは、該第2のエントロピーの前記デスクランブ出力系列を出力したときの前記デスクランブル手段で用いた既約多項式をリストとして登録するリスト登録手段と、
前記比較手段により、前記第2のエントロピーの方が、前記第1のエントロピーよりも小さい比較結果が得られたときは、該第2のエントロピーを最小エントロピーEminとして更新登録する最小エントロピー更新登録手段と、
前記比較手段により、前記第2のエントロピーの方が、前記第1のエントロピーよりも小さい比較結果が得られたときは、該第2のエントロピーの前記デスクランブ出力系列を前記解析二値系列として更新する解析二値系列更新手段と、
更新後の前記解析二値系列に対して、前記記憶手段が記憶している既約多項式のすべてがデスクランブで用いられるまで、前記デスクランブル手段、エントロピー算出手段、比較手段、リスト登録手段、最小エントロピー更新登録手段及び解析二値系列更新手段の動作を繰り返し、すべての既約多項式がデスクランブルで使用された時点の前記リストに登録されている既約多項式を総乗し、その総乗により得られた多項式を前記二値系列のスクランブラの生成多項式の推定候補とする制御手段と
を有することを特徴とする復号装置。
A decoding apparatus for estimating the generator polynomial from a binary sequence scrambled with an unknown generator polynomial,
Storage means in which all irreducible polynomials up to the order assumed in the binary series are stored in advance;
Buffer means for storing an analytical binary sequence whose initial value is the binary sequence;
Descrambling means for performing descrambling using one irreducible polynomial stored in the storage means and outputting a descrambling output series for the analytic binary series from the buffer means;
Entropy calculating means for calculating a first entropy of the analysis binary sequence and a second entropy of the descrambling output sequence, respectively.
Comparing means for comparing the first and second entropies calculated by the entropy calculating means;
When the comparison means obtains a comparison result in which the second entropy is smaller than the first entropy, the descrambling means when outputting the descrambling output sequence of the second entropy A list registration means for registering the irreducible polynomial used in step 1
Minimum entropy update registration means for updating and registering the second entropy as the minimum entropy Emin when the comparison means obtains a comparison result in which the second entropy is smaller than the first entropy; ,
When the comparison means obtains a comparison result in which the second entropy is smaller than the first entropy, the descrambling output sequence of the second entropy is updated as the analysis binary sequence. Analysis binary series update means;
The descramble means, entropy calculation means, comparison means, list registration means, minimum entropy until all of the irreducible polynomials stored in the storage means are used in the descram for the updated binary analysis sequence. The operations of the update registration means and the analysis binary series update means are repeated, and the irreducible polynomials registered in the list at the time when all the irreducible polynomials are used in descrambling are raised to the sum of the powers. And a control means for using the binary polynomial as a candidate for estimation of the generating polynomial of the binary sequence scrambler.
前記二値系列は、デジタルアマチュア無線機で無線通信されるデータであることを特徴とする請求項4又は5記載の復号装置。   6. The decoding apparatus according to claim 4, wherein the binary series is data wirelessly communicated with a digital amateur radio. 受信した未知の生成多項式でスクランブルされた二値系列から、前記生成多項式を推定する復号をコンピュータにより実行させる復号プログラムであって、
前記コンピュータに、
初期値が受信した前記二値系列である解析二値系列に対して、前記二値系列で想定される次数迄の全ての既約多項式が予め記憶されている記憶手段からの一の既約多項式を用いてデスクランブルを行う第1のステップと、
前記解析二値系列のエントロピーと、前記第1のステップでデスクランブルされたデスクランブル出力系列の各エントロピーを算出してそれらを比較する第2のステップと、
前記デスクランブル出力系列のエントロピーの方が、前記解析二値系列のエントロピーよりも小さい比較結果が得られたときは、そのとき前記第1のステップのデスクランブルで用いた既約多項式をリストとして登録すると共に、前記デスクランブル出力系列のエントロピーを最小エントロピーEminとして登録し、かつ、前記デスクランブル出力系列を前記解析二値系列として更新する第3のステップと、
前記記憶手段が記憶している既約多項式のすべてが前記第1のステップでのデスクランブで用いられるまで、前記第1のステップ乃至第3のステップを繰り返し、すべての既約多項式がデスクランブルで使用された時点の前記リストに登録されている既約多項式を総乗し、その総乗により得られた多項式を前記二値系列のスクランブラの生成多項式の推定候補とする第4のステップと
を実行させることを特徴とする復号プログラム。
A decoding program for causing a computer to execute decoding for estimating the generator polynomial from a received binary sequence scrambled with an unknown generator polynomial,
In the computer,
One irreducible polynomial from the storage means in which all irreducible polynomials up to the order assumed in the binary sequence are stored in advance for the analyzed binary sequence that is the binary sequence received as the initial value A first step of descrambling using
A second step of calculating entropy of the analytic binary sequence and calculating each entropy of the descrambled output sequence descrambled in the first step and comparing them;
When the entropy of the descrambling output sequence is smaller than the entropy of the analysis binary sequence, the irreducible polynomial used in the descrambling of the first step is registered as a list at that time. A third step of registering the entropy of the descrambling output sequence as a minimum entropy Emin and updating the descrambling output sequence as the analysis binary sequence;
The first to third steps are repeated until all the irreducible polynomials stored in the storage means are used in the descrambling in the first step, and all the irreducible polynomials are used in the descrambling. And performing a fourth step of multiplying an irreducible polynomial registered in the list at the time of the summation, and using the polynomial obtained by the summation as an estimation candidate of a generating polynomial of the binary sequence scrambler A decryption program characterized in that
受信した未知の生成多項式でスクランブルされた二値系列から、前記生成多項式を推定する復号をコンピュータにより実行させる復号プログラムであって、
前記コンピュータに、
前記二値系列のエントロピーを算出する第1のステップと、
前記二値系列で想定される次数迄の全ての既約多項式が予め記憶されている記憶手段からの一の既約多項式を用いて前記二値系列のデスクランブルを行う第2のステップと、
前記第2のステップでデスクランブルされた出力系列のエントロピーを算出する第3のステップと、
前記第1のステップと前記第3のステップでそれぞれ算出されたエントロピーを比較する第4のステップと、
前記第4のステップにより、前記第3のステップで算出されたエントロピーの方が、前記第1のステップで算出されたエントロピーよりも小さい比較結果が得られたときは、そのとき前記第3のステップでのデスクランブルで用いた既約多項式をリストとして登録すると共に、前記第3のステップで算出されたエントロピーを最小エントロピーEminとして登録し、かつ、前記第3のステップでエントロピーを算出したデスクランブル出力系列を解析二値系列として記憶する第5のステップと、
前記第5のステップで記憶された前記解析二値系列を、前記記憶手段が記憶している既約多項式のうちまだ使用していない既約多項式を用いてデスクランブルを行う第6のステップと、
前記第6のステップでデスクランブルされた出力系列のエントロピーを算出する第7のステップと、
前記最小エントロピーEminと前記第7のステップで算出されたエントロピーとを比較する第8のステップと、
前記第8のステップにより、前記第7のステップで算出されたエントロピーの方が、前記最小エントロピーEminよりも小さい比較結果が得られたときは、そのとき前記第6のステップでのデスクランブルで用いた既約多項式をリストとして登録すると共に、前記第7のステップで算出されたエントロピーを前記最小エントロピーEminとして更新し、かつ、前記第7のステップでエントロピーを算出したデスクランブル出力系列を解析二値系列として記憶する第9のステップと、
前記記憶手段が記憶している既約多項式のすべてがデスクランブで用いられるまで、前記第6のステップ乃至第9のステップを繰り返し、すべての既約多項式がデスクランブルで使用された時点の前記リストに登録されている既約多項式を総乗し、その総乗により得られた多項式を前記二値系列のスクランブラの生成多項式の推定候補とする第10のステップと
を実行させることを特徴とする復号プログラム。

From a received binary sequence scrambled with an unknown generator polynomial, a decoding program for causing a computer to execute decoding for estimating the generator polynomial,
In the computer,
A first step of calculating entropy of the binary sequence;
A second step of performing descrambling of the binary sequence using one irreducible polynomial from storage means in which all irreducible polynomials up to the order assumed in the binary sequence are stored in advance;
A third step of calculating entropy of the output sequence descrambled in the second step;
A fourth step of comparing the entropies respectively calculated in the first step and the third step;
If the entropy calculated in the third step is smaller than the entropy calculated in the first step by the fourth step, then the third step is performed. The irreducible polynomial used in the descrambling in step 1 is registered as a list, the entropy calculated in the third step is registered as the minimum entropy Emin, and the descrambling output in which the entropy is calculated in the third step A fifth step of storing the series as an analytic binary series;
A sixth step of descrambling the analytic binary sequence stored in the fifth step using an irreducible polynomial that is not yet used among the irreducible polynomials stored in the storage unit;
A seventh step of calculating entropy of the output sequence descrambled in the sixth step;
An eighth step of comparing the minimum entropy Emin and the entropy calculated in the seventh step;
When the comparison result obtained by the eighth step is smaller than the minimum entropy Emin, the entropy calculated in the seventh step is used for descrambling in the sixth step. Registering the irreducible polynomial as a list, updating the entropy calculated in the seventh step as the minimum entropy Emin, and analyzing the descramble output sequence in which the entropy is calculated in the seventh step A ninth step of storing as a sequence;
The sixth to ninth steps are repeated until all of the irreducible polynomials stored in the storage means are used in descrambling, and all the irreducible polynomials are used in the descrambling list. And performing a tenth step of multiplying a registered irreducible polynomial to a power, and using the polynomial obtained by the power as a candidate for estimating a generator polynomial of the binary sequence scrambler. program.

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