發(fā)布時間：2018-01-05 02:14

  本文關(guān)鍵詞：LDPC碼在混沌序列圖像加密中的應(yīng)用研究　出處：《煙臺大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：低密度奇偶校驗碼(Low Density Parity Check code,LDPC碼)是一種線性分組碼,其性能接近Shannon限,與其它譯碼算法相比,它的譯碼復(fù)雜度低,并且結(jié)構(gòu)靈活,成為人們的研究熱點。近些年來,LDPC碼的編譯碼算法不斷地被改善和提高,并且被廣泛應(yīng)用于深空通信、光纖通信、移動通信和水下等領(lǐng)域。在混沌圖像加密中,通常是采用混沌序列單層映射加像素置亂來完成,由于有的混沌序列魯棒性很差,在信道傳輸?shù)倪^程中,很難保證信息在受到攻擊破壞后還能還原出原來的有效信息,因此本文引入LDPC碼,將其應(yīng)用在混沌圖像加密中,通過對圖像進(jìn)行分塊編碼形成差錯保護(hù),以提高圖像傳輸過程中的穩(wěn)定性,改善傳輸性能。綜上所述,本文的主要做了如下研討工作:首先介紹了LDPC碼和混沌序列加密的發(fā)展研究現(xiàn)狀,然后具體描述了LDPC碼的理論知識,包括其表示方式、構(gòu)造方法還有常見的編譯碼算法,重點分析了幾種編碼譯碼算法的原理。其次,簡要介紹了密碼體制,分析了幾種常見的離散混沌映射系統(tǒng),對LDPC碼應(yīng)用于Logistic混沌序列圖像加密中的方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹,提出了分塊加密差分保護(hù)的方案,用MATLAB軟件進(jìn)行仿真,驗證了這種方案是可行的。然后,利用FPGA實現(xiàn)了混沌序列圖像加密方案的LDPC碼譯碼器的設(shè)計,使用Verilog HDL語言,編寫各個模塊,給出譯碼器的整體結(jié)構(gòu)圖,深入研究了譯碼器中校驗節(jié)點和變量節(jié)點處理過程,最后得出譯碼結(jié)果。最后,總結(jié)本文的研究工作,指出論文的不足之處,及未來研究方向。
[Abstract]:Low Density Parity Check code is a linear block code, and its performance is close to the Shannon limit. Compared with other decoding algorithms, its decoding complexity is low, and its structure is flexible, so it has become a research hotspot. In recent years, LDPC coding and decoding algorithms have been continuously improved and improved. And it is widely used in the fields of deep space communication, optical fiber communication, mobile communication and underwater. In chaotic image encryption, chaotic sequence monolayer mapping and pixel scrambling are usually used to complete the chaotic image encryption. Due to the poor robustness of some chaotic sequences, it is difficult to ensure that the information can restore the original effective information after the attack in the process of channel transmission, so the LDPC code is introduced in this paper. In order to improve the stability of image transmission and improve the transmission performance, it is used in chaotic image encryption to form error protection by block coding. The main work of this paper is as follows: firstly, the research status of LDPC code and chaotic sequence encryption is introduced, and then the theoretical knowledge of LDPC code is described in detail, including its representation. The construction method also has some common encoding and decoding algorithms. The principle of several coding and decoding algorithms is analyzed. Secondly, the cryptosystem is briefly introduced, and several common discrete chaotic mapping systems are analyzed. The scheme of LDPC code used in Logistic chaotic sequence image encryption is introduced in detail. The scheme of block encryption differential protection is proposed and simulated by MATLAB software. It is proved that this scheme is feasible. Then, the design of LDPC decoder of chaotic sequence image encryption scheme is realized by using FPGA, and each module is programmed by Verilog HDL language. The whole structure diagram of the decoder is given, and the processing process of check node and variable node in the decoder is deeply studied. Finally, the decoding results are obtained. Finally, the research work of this paper is summarized and the deficiencies of the thesis are pointed out. And the future research direction.
【學(xué)位授予單位】：煙臺大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN911.22;TP309.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1381116