復号方法、復号装置及び復号プログラム
【課題】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を、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生成多項式を推定する方法は、原始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。
【解決手段】予め、想定される次数迄の全ての既約多項式を既約多項式テーブル１１に用意する。解析二値系列に対して、デスクランブラ１４が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することを、テーブル１１中の既約多項式のすべてについて行う。最後に既約多項式リスト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。
【解決手段】予め、想定される次数迄の全ての既約多項式を既約多項式テーブル１１に用意する。解析二値系列に対して、デスクランブラ１４が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することを、テーブル１１中の既約多項式のすべてについて行う。最後に既約多項式リスト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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１２４９２４号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【発明の効果】
【００２１】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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）。
【００３２】
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。
【００３３】
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）。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明装置の一実施の形態のブロック図である。
【図２】本発明方法の一実施の形態のフローチャートである。
【図３】従来装置の一例のブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
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
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１２４９２４号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【発明の効果】
【００２１】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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）。
【００３２】
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。
【００３３】
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）。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明装置の一実施の形態のブロック図である。
【図２】本発明方法の一実施の形態のフローチャートである。
【図３】従来装置の一例のブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項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。
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−２１４７２１（Ｐ２００７−２１４７２１Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０４２６（Ｐ２００６−３０４２６）
【出願日】平成１８年２月８日（２００６．２．８）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月８日（２００６．２．８）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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