竊聽信道下基于極化碼的安全編碼技術研究.pdf

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

2、術為主線展開研究工作。
　　針對非退化竊聽信道下的安全編碼問題，在編碼系統(tǒng)中引入了反饋結構，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雜度，并理論證明了傳輸達到可靠性與安全性的要求，同時盡可能達到安全傳輸?shù)淖畲笏俾?。仿真結果表明，所提出的安全編碼方法在非退化竊聽信道下能夠實現(xiàn)安全可靠通信。
　　針對高斯退化竊聽信道下的安全編碼問題，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，由于所提出的安全編碼方法在碼長較長時，不能充分利用信道極化產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。仿真結果表明，采用高斯近似法的高斯信道極化碼構建方法能夠較準確地構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，提高傳輸安全性;傳輸秘密消息的比特信道選取方法