基于保密编码与弱人工噪声复合的LDPC-COFDM系统安全传输方案

发布时间：2020-05-22 10:51

【摘要】：随着移动互联网技术的快速发展,无线通信技术已经渗透到了我们生活的方方面面,无线通信的安全性也越来越受到人们的重视。但是,随着无线通信的宽带化和融合化发展,以密码学为基础的传统安全方法受到了严重挑战,物理层安全技术已成为无线通信安全领域的研究热点。针对现有物理层加密算法存在的安全性较弱以及对原系统性能影响较大的问题,本文设计了一种保密编码和弱人工噪声相复合的LDPC-COFDM安全传输方案,从理论和仿真两个方面分析了该方案的可行性。该方案先对待传输分组信息进行保密编码,然后再进行OFDM调制和人工噪声叠加。通过弱噪声干扰创建差异化信道,实现合法用户和窃听用户之间较小的信噪比差异,同时使正常信号覆盖噪声信号,从而保证人工噪声信号的安全;在这个较小的信噪比差异下,通过保密编码使合法用户可以正确接收信息,而非法用户接收信息的误码率达到0.5附近,从而实现数据安全。本文给出了人工噪声的具体产生方法,分析了人工噪声的干扰效果。在不同的信息分组长度和映射方式下,仿真分析了算法的性能。理论分析和仿真结果表明,本文所提方案是可行的,可以在人工噪声功率小于正常信号功率十分之一的情况下,保证算法及数据的安全性。
【图文】：

提高系统的可靠性。着通信无线化的发展，信息传输速率快速提高，对于信道编译码提出了更求编码运算复杂度较低、译码速度很快。低密度奇偶校验码(LDPC)是一种，LDPC 码其实是由其奇偶校验矩阵定义的一种特殊的线性分组码，具备性。线性分组码利用生成矩阵G 将信源信息 1 2, ,mx x x x转换成被传输 1 2, , ,n c c n m，而与生成矩阵 对应的校验矩阵H 满足 0TH c ，，由于的稀疏性，译码复杂度降低，使其成为目前使用最好的一种信道编码方式于 LDPC 码的优良特性，本文的信道编码方式采取 LDPC 编译码。为了减杂度，这里采用近似下三角矩阵的 RU 编码算法[46]。近似下三角矩阵的 R 矩阵做从新排列变换成为如图 3.5 所示矩阵，变换后的矩阵保持了校验性。
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN929.53

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本文编号：2675892