竊聽信道下基于極化碼的安全編碼技術(shù)研究.pdf

1、隨著通信技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)與用戶對(duì)傳輸安全性的要求也越來(lái)越高。傳統(tǒng)的基于密碼學(xué)的安全體制基于計(jì)算安全，并不能真正解決傳輸安全性問(wèn)題。因此，物理層安全技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)，它從信息論角度提出了在物理層實(shí)現(xiàn)安全通信的方法。在退化竊聽信道下，假設(shè)信道為二元對(duì)稱信道，采用極化碼的編碼方法能夠?qū)崿F(xiàn)秘密消息的安全可靠傳輸，并且傳輸速率能漸近達(dá)到系統(tǒng)的安全容量。極化碼具有較低的編譯碼復(fù)雜度，在安全編碼技術(shù)中是一個(gè)研究熱點(diǎn)。因此，本文以基于極化碼的安全編碼技

2、術(shù)為主線展開研究工作。
　　針對(duì)非退化竊聽信道下的安全編碼問(wèn)題，在編碼系統(tǒng)中引入了反饋結(jié)構(gòu)，在反饋的作用下使竊聽信道等效退化，然后提出了一種基于極化碼的安全編碼方法。所提出的安全編碼方法有較低的編譯碼復(fù)雜度，并理論證明了傳輸達(dá)到可靠性與安全性的要求，同時(shí)盡可能達(dá)到安全傳輸?shù)淖畲笏俾省７抡娼Y(jié)果表明，所提出的安全編碼方法在非退化竊聽信道下能夠?qū)崿F(xiàn)安全可靠通信。
　　針對(duì)高斯退化竊聽信道下的安全編碼問(wèn)題，首先提出了一種采用高斯近似

3、方法的高斯信道極化碼構(gòu)造法，然后提出了一種面向高斯退化竊聽信道采用極化碼的安全編碼方法。同時(shí)，由于所提出的安全編碼方法在碼長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí)，不能充分利用信道極化產(chǎn)生的比特信道傳輸秘密消息，又提出了一種傳輸秘密消息的比特信道的選取方法。仿真結(jié)果表明，采用高斯近似法的高斯信道極化碼構(gòu)建方法能夠較準(zhǔn)確地構(gòu)造高斯信道下的極化碼;與不采用安全編碼方法相比，所提出的安全編碼方法能夠在主信道傳輸?shù)恼`比特率受限時(shí)，提高傳輸安全性;傳輸秘密消息的比特信道選取方法