面向信息加密的有限域LDPC碼設(shè)計(jì)方案

1、面向信息加密的有限域LDPC碼設(shè)計(jì)方案內(nèi)容目錄：0引言1面向信息加密的LDPC碼的設(shè)計(jì)架構(gòu)1.1基于基模圖和有限域的QC-LDPC跳碼1.1.1基模圖碼1.1.2有限域簡(jiǎn)介2面向信息加密的LDPC碼構(gòu)造算法2.1基于有限域兩類子群的QC-LDPC跳碼構(gòu)造算法2.2PEXIT掩模算法2.3基于PEXIT算法掩模的有限域QC-LDPC碼3仿真與分析4結(jié)語(yǔ)摘要：為了提升通信系統(tǒng)可靠性，并增加系統(tǒng)安全性，利用非系統(tǒng)碼對(duì)信息進(jìn)行編碼加密，設(shè)計(jì)了一種基于有限域低密度奇偶校驗(yàn)碼的信息加密方式。先通過(guò)有限域設(shè)計(jì)低密度的奇偶校驗(yàn)矩陣，使得其Tanner圖的圍長(zhǎng)最小為6,再通過(guò)基模圖碼的外信息轉(zhuǎn)移算法對(duì)校驗(yàn)矩陣進(jìn)

2、行掩模，使校驗(yàn)矩陣更加稀疏，且刪除信息位后譯碼仍然收斂。仿真和分析表明，所設(shè)計(jì)的低密度奇偶校驗(yàn)碼具有良好糾錯(cuò)性能且可對(duì)信息進(jìn)行加密，可用于提升通信的安全性和可靠性。00、引言隨著通信系統(tǒng)的飛速發(fā)展，人民的生活發(fā)生了翻天覆地的變化。各式各樣的智能終端日益普及，基站、衛(wèi)星星座等一系列通信設(shè)備的應(yīng)用爆發(fā)式增長(zhǎng)。從最初的短波電報(bào)通信到語(yǔ)音通話再到現(xiàn)在的高質(zhì)量視頻通話以及未來(lái)可及的三維全息投影通話，人們對(duì)高速率、高質(zhì)量、高可靠性的通信需求從未停止過(guò)。當(dāng)前，4G通信技術(shù)早已全面商用;5G通信基站正鋪天蓋地地建設(shè)中，已有部分投入商用;未來(lái)的6G時(shí)代與5G相比無(wú)論是速率、時(shí)延以及覆蓋范圍都會(huì)有質(zhì)的飛躍。6G將是一個(gè)地面無(wú)線與衛(wèi)星通信協(xié)作的全連接、低時(shí)延、高可靠的網(wǎng)絡(luò)。不過(guò)無(wú)論是星地信道，還是地面的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)都具有開(kāi)放和廣播的特性，傳輸?shù)男盘?hào)中所承載的信息若不加防范，則很容易被人竊聽(tīng)、偽造和篡改。傳統(tǒng)的加密學(xué)通過(guò)增加密鑰熵對(duì)通信進(jìn)行加密，通常在網(wǎng)絡(luò)層以上進(jìn)行，但是近年來(lái)隨著計(jì)算力的大幅度提升，對(duì)無(wú)線通信的質(zhì)量和速率的要求變得更加嚴(yán)格，傳統(tǒng)的加密學(xué)已無(wú)法滿足需求，上層加密面臨著巨大的挑戰(zhàn)和威脅。傳統(tǒng)加密通信如圖1所示，將加密放在上層，浪費(fèi)了較多資源。圖1傳統(tǒng)加密編碼本文采用聯(lián)合加密思想，將物理層信道編碼與加密結(jié)合的方式對(duì)明文進(jìn)行加密如圖2,采用私有低密度奇偶校驗(yàn)(LowDensityParity