【摘要】：無(wú)線通信具有開放性的特點(diǎn),當(dāng)我們傳輸信息時(shí),無(wú)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(huì)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(dòng)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(shí)保證信息傳輸?shù)陌踩院涂煽啃�。在傳統(tǒng)的編碼方案中,LT碼具有編碼隨機(jī)、無(wú)碼率和非系統(tǒng)的特點(diǎn),其編碼隨機(jī)和非系統(tǒng)的特點(diǎn)可以保證竊聽者不能從已泄露的編碼符號(hào)中直接獲取私密信息;其無(wú)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(shì),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(duì)LT碼的編碼算法、AWGN下的譯碼算法以及度分布進(jìn)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(duì)于LT碼性能的影響。隨后,本論文根據(jù)研究的結(jié)果對(duì)魯棒孤波分布進(jìn)行了改進(jìn),并對(duì)改進(jìn)前后的度分布和安全性進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,改進(jìn)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(cuò)保護(hù)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(cuò)誤的信息符號(hào)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(duì)編碼過程進(jìn)行調(diào)整。發(fā)送者采用不等差錯(cuò)保護(hù)機(jī)制,增加可能錯(cuò)誤的信源符號(hào)的編碼權(quán)重,再次進(jìn)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(duì)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(jìn)行信息編碼的,這將會(huì)降低合法信道的譯碼開銷,從而減少信息的泄露。實(shí)驗(yàn)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(duì)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(duì) Bob 和 Eve 均為無(wú)噪的比特信道集合， 對(duì) Bob 和 Eve 均為全噪的比特信道集合， 對(duì) Bob 無(wú)噪，對(duì) Eve 全噪的比特信道集合，， 隨機(jī)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(duì)稱信道（BSC）圖2.1 二元對(duì)稱信道圖 2.1 所示為二元對(duì)稱信道模型，信道符號(hào)為二元符號(hào)。輸入的二進(jìn)制符號(hào)經(jīng)過信道干擾后的出錯(cuò)概率為 ，則信道轉(zhuǎn)移概率對(duì)應(yīng)的公式為：( ) ( )( ) ( )1|0 0|1 ε1|1 0|0 1 εp pp p (2-1)二元對(duì)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN918

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 楊志良;安建平;李祥明;王愛華;;基于編碼與信噪一體化的竊聽信道模型研究[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2015年09期

2 雷維嘉;劉慧鋒;謝顯中;;開關(guān)度分布:一種改進(jìn)的LT數(shù)字噴泉編碼度分布[J];重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 楊志良;多天線無(wú)線通信安全容量增強(qiáng)及編碼方法研究[D];北京理工大學(xué);2015年

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 白慧卿;基于無(wú)線信道特征的物理層安全編碼技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：2646432