基于LDPC碼的無線通信系統(tǒng)物理層安全實現(xiàn).pdf

1、對物理層安全的研究始于Wyner竊聽信道模型的提出，在該模型的研究中，Wyner首次發(fā)現(xiàn)不需要使用密鑰對傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，而僅僅使用信道編碼技術(shù)就可以使得竊聽者不能獲取傳輸數(shù)據(jù)的任何信息。竊聽信道模型提出之后，構(gòu)造實際能逼近Shannon理論上安全的碼字就成為了編碼領(lǐng)域一個新的研究方向。Wyner對竊聽信道的研究主要針對離散無記憶和高斯噪聲的情況，但這和實際無線信道有著較大的區(qū)別。實際的無線信道是時變衰落信道，通常用瑞利衰落信道來模擬實

2、際的無線信道。目前，如何為實際的無線信道設(shè)計物理層安全的信道編譯碼方案是極其重要且極富挑戰(zhàn)性的課題。
　　本文在Wyner工作的基礎(chǔ)上完成以下工作:首先根據(jù)安全編碼條件和物理層安全的實現(xiàn)方法，研究設(shè)計了高斯竊聽信道下基于LDPC碼(Low Density Parity Check Codes，低密度奇偶校驗碼)的安全編碼方案，并將其推廣到瑞利衰落竊聽信道。然后為驗證反饋能否增加系統(tǒng)安全性，在第一步工作基礎(chǔ)上加上反饋條件，研究并設(shè)計

3、帶反饋的高斯竊聽信道下LDPC碼安全編碼方案，并將其推廣到帶反饋瑞利衰落竊聽信道，設(shè)計相應(yīng)的基于LDPC碼安全編碼方案，同時還在不同的信道噪聲下分別設(shè)計了相應(yīng)的能達(dá)到物理層安全的編碼方案。最后對所設(shè)計的方案進(jìn)行仿真驗證并對結(jié)果做對比分析。包括對同種編碼方案在不同信道條件下的對比:衰落信道與非衰落信道的對比，反饋與不帶反饋的對比，以及不同編碼方案在相同信道條件下的對比。
　　仿真結(jié)果表明竊聽者誤比特率在竊聽信道噪聲較大時都能無限逼近