多天线系统中面向物理层安全的极化编码方法
【图文】：
第11期白慧卿等：多天线系统中面向物理层安全的极化编码方法2589图1多输入信道下极化编码其中，11NNx=Gu,nG=BF为极化码生成矩阵[6]。图2仿真了BEC下各子信道删除率1{0.2,NW=0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9}，码长N=8时，不同信道映射顺序下对各输入信息位删除率的影响。其中，横轴为输入信息位序号1至N，依次对应于各比特输入信息；纵轴为删除率。仿真采取随机映射的方式。从图2可以看出，不同信道映射顺序对同一位置的输入信息删除率的影响不同；并且相同映射顺序对不同位置的删除率影响也不同。由此可见，信道映射规则是影响多输入信道下极化编码性能的关键因素。3多输入信道下的极化安全编码信道的极化速度是衡量编码器阶数相同时的逻辑信道极化程度。极化速度越快，那么在相同阶数下逻辑信道容量越趋于0和1两极；反之，极化速度越慢则有更多的逻辑信道容量位于两极之间。当仅考虑极化编码的传输可靠性时，由于信息比特在质量最好的逻辑信道上传输，因此加快信道极化的速度能够降低该部分信息比特的错误率。然而引入安全约束后，私密信息位于合法逻辑信道质量“较好”(达到可靠门限Be,maxP)且窃听逻辑信道质量“较差”(达到安全门限Ee,minP)的相应位置。因此，在系统可容忍的限度内适当降低信道极化速度，增多“较图2信道映射顺序对输入信息位删除率的影响好”和“较差”逻辑信道的数量，能够增加私密信息数量，达到提升安全传输速率的效果。降低极化速度会使母码的可靠性下降，但私密信息始终满足式(1)的可靠度约束，实际上降低的是随机信息的可靠性。因此，降低极化速度是一种确保私密信息可靠的同时提升安全速率的方法。本节将通过对好逻辑信道与差逻辑信道的相对位置进行讨论，
第11期白慧卿等：多天线系统中面向物理层安全的极化编码方法2589图1多输入信道下极化编码其中，11NNx=Gu,nG=BF为极化码生成矩阵[6]。图2仿真了BEC下各子信道删除率1{0.2,NW=0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9}，码长N=8时，不同信道映射顺序下对各输入信息位删除率的影响。其中，横轴为输入信息位序号1至N，依次对应于各比特输入信息；纵轴为删除率。仿真采取随机映射的方式。从图2可以看出，不同信道映射顺序对同一位置的输入信息删除率的影响不同；并且相同映射顺序对不同位置的删除率影响也不同。由此可见，，信道映射规则是影响多输入信道下极化编码性能的关键因素。3多输入信道下的极化安全编码信道的极化速度是衡量编码器阶数相同时的逻辑信道极化程度。极化速度越快，那么在相同阶数下逻辑信道容量越趋于0和1两极；反之，极化速度越慢则有更多的逻辑信道容量位于两极之间。当仅考虑极化编码的传输可靠性时，由于信息比特在质量最好的逻辑信道上传输，因此加快信道极化的速度能够降低该部分信息比特的错误率。然而引入安全约束后，私密信息位于合法逻辑信道质量“较好”(达到可靠门限Be,maxP)且窃听逻辑信道质量“较差”(达到安全门限Ee,minP)的相应位置。因此，在系统可容忍的限度内适当降低信道极化速度，增多“较图2信道映射顺序对输入信息位删除率的影响好”和“较差”逻辑信道的数量，能够增加私密信息数量，达到提升安全传输速率的效果。降低极化速度会使母码的可靠性下降，但私密信息始终满足式(1)的可靠度约束，实际上降低的是随机信息的可靠性。因此，降低极化速度是一种确保私密信息可靠的同时提升安全速率的方法。本节将通过对好逻辑信道与差逻辑信道的相对位置进行讨论，
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