【摘要】：無線通信具有開放性的特點,當(dāng)我們傳輸信息時,無線電波接收范圍內(nèi)的用戶都可以接收到該信息,這可能會造成信息泄露。近年來,為了防止這種信息泄露,研究員們開始致力于研究物理層的安全編碼技術(shù)。該技術(shù)主要利用竊聽信道和合法信道之間的差異,來防止被動竊聽者竊聽信息。與傳統(tǒng)的信道編碼方案相比,物理層安全編碼方案可以同時保證信息傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴Ｔ趥鹘y(tǒng)的編碼方案中,LT碼具有編碼隨機、無碼率和非系統(tǒng)的特點,其編碼隨機和非系統(tǒng)的特點可以保證竊聽者不能從已泄露的編碼符號中直接獲取私密信息;其無碼率的特性則保證了合法信道中信息傳遞的可靠性。因此,LT碼在竊聽信道中的研究具有重要的意義。本論文主要研究了LT碼在竊聽信道中的應(yīng)用。首先,本論文介紹了該課題的研究背景,分析了LT碼在竊聽信道中的優(yōu)勢,描述了傳統(tǒng)的信道模型和竊聽信道模型以及現(xiàn)階段衡量竊聽信道的性能指標(biāo)。其次,本論文深入研究了竊聽信道中LT碼的性能。先對LT碼的編碼算法、AWGN下的譯碼算法以及度分布進行了介紹,并從安全性和可靠性兩方面分析了LT碼在AWGN竊聽信道中的性能。然后,研究了度分布對于LT碼性能的影響。隨后,本論文根據(jù)研究的結(jié)果對魯棒孤波分布進行了改進,并對改進前后的度分布和安全性進行了比較。結(jié)果表明,改進后的度分布可以在一定程度上降低LT碼的安全間隙。最后,本論文提出了一種基于反饋和不等差錯保護的安全編碼方案。該方案主要利用了合法信道和竊聽信道之間的差異性,在合法信息接收者和信息發(fā)送者之間引入了反饋。合法接收者根據(jù)信息的接收情況,將有可能錯誤的信息符號反饋給信息的發(fā)送者,然后信息的發(fā)送者根據(jù)接收到的反饋信息對編碼過程進行調(diào)整。發(fā)送者采用不等差錯保護機制,增加可能錯誤的信源符號的編碼權(quán)重,再次進行信息發(fā)送。反饋信息是根據(jù)合法接收者的譯碼情況生成的,因此它對于非法竊聽者來說是沒有任何意義的。信息的發(fā)送者是根據(jù)合法接收者的譯碼情況進行信息編碼的,這將會降低合法信道的譯碼開銷,從而減少信息的泄露。實驗仿真表明,本論文提出的方案可以有效地減少譯碼開銷,降低安全間隙。
【圖文】：

但是極化碼對于信道的條件要求苛刻，尤其是在一般廣播竊聽信道中。因此，目前極化碼安全編碼的研究仍舊處于理論階段。圖1.3 基于 Polar 碼的安全編碼方案對 Bob 和 Eve 均為無噪的比特信道集合， 對 Bob 和 Eve 均為全噪的比特信道集合， 對 Bob 無噪，對 Eve 全噪的比特信道集合，， 隨機比特私密消息凍結(jié)比特

三種常見的傳統(tǒng)信道模型。二元對稱信道（BSC）圖2.1 二元對稱信道圖 2.1 所示為二元對稱信道模型，信道符號為二元符號。輸入的二進制符號經(jīng)過信道干擾后的出錯概率為 ，則信道轉(zhuǎn)移概率對應(yīng)的公式為：( ) ( )( ) ( )1|0 0|1 ε1|1 0|0 1 εp pp p (2-1)二元對稱信道的信道容量為： ⊙ ( )⊙ ( ) (2-2)
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN918

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

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本文編號：2646432