基于半随机矩阵的LDPC编码器的Verilog HDL设计

低密度奇偶校验码(Low-Density-Parity-Checkcodes,LDPC码)是第四代通信系统强有力的竞争者,是一种逼近香农限的线性分组码,译码的复杂度较低;其直接编码运算量较大,通常具有码长的二次方复杂度．介绍了如何构造线性的编码,以降低LDPC码的编码复杂度;研究并设计了用大规模集成电路去实现一个LDPC码的编码．以(6,2,3)码为例,采用基于半随机校验矩阵的编码方法,以控制编码运算量为线性复杂度,并在QuartusII5．0软件平台上采用基于CPLD的Veril- ogHDL语言编程仿真实现了编码的过程,给出了编码的结构图和仿真波形,为LDPC码的硬件实现和实际应用提供了依据．     

基于LDPC码的安全可靠通信方法研究

LDPC码是一类由校验矩阵确定的线性分组码,具有逼近香农限的纠错能力。该文基于纠错码的对称密码体制以及性能等价编码矩阵提出了一类基于LDPC码的安全通信方法,该方法在几乎不改变通信可靠性的情况下,极大地提高了系统的抗截获能力。编码矩阵可以使线性分组码的生成矩阵或校验矩阵。该文通过构造大量性能等价的编码矩阵,以及通信时收发双方同时随机改变编码矩阵的方法来提高通信系统的抗截获能力。另外,由于这些性能等价的编码矩阵产生的LDPC码不仅具有相同的编码参数和可靠性,而且具有非常强的纠错能力,因此该方案是一种安全可靠的一体化通信方法。     

码率兼容LDPC码的构造方法

采用LDPC码编码校验矩阵的构造方法构造的编码校验矩阵,可以生成一系列性能优异的码率兼容子码.根据删除LDPC码译码恢复的特点,依次构造各级可恢复节点对应的子校验矩阵,然后根据剩余节点度对编码校验矩阵进行PEG扩展,得到适合删除的LDPC码校验矩阵.仿真结果表明,新方法构造的LDPC码比其他方法构造的LDPC码有更好的码字删除性能,并且删除子码可以获得更高的码率.     

分组码级联极化码

为提升极化码译码性能,提出一种级联极化码方案．采用经典分组码作为外码,极化码作为内码．选择所在子信道置信度较低的信息比特进行外码编码,将编码产生的校验比特放置在置信度最高的几个子信道位置上,再将这些校验比特与要传输的信息比特一起进行极化码编码．利用外码产生的校验比特有效地提升了极化码的译码性能．同时给出修正的连续删除列表译码算法,在原始的连续删除列表译码器译码结束后,将译码器列表中每一条译码结果所包含的校验比特分别进行校验,选择正确率最高且可通过校验的一条译码结果作为最终输出．仿真结果显示,在码长为128、误帧率为10^-2时,与循环冗余校验辅助的极化码方案相比,级联极化码方案有0.25dB的增益．     

基于PEG算法的LDPC线性时间编码

引入PEG(Progressive-edge-growth)算法来构造适合线性时间编码的LDPC校验矩阵,译码时采用简化最小和Min-Sum译码算法实现简化译码.仿真结果表明,该方法能够构造适合LDPC码的线性时间编码的下三角校验矩阵H,并且用此方法构造的LDPC码性能非常接近原来PEG算法构造的LDPC码.同时通过采用最小和Min-Sum算法降低译码复杂度.     

基于随机旋转预编码的准正交空时分组码的设计与性能分析

为了提高准正交空时分组码在多输入多输出衰落信道中的性能,文章结合随机旋转及预编码技术,提出了一种新的发射分集方案。通过随机旋转使得准正交空时分组码的符号间干扰随机化,接收端在进行均衡译码的同时,将信道信息反馈给发送端,发送端可以随之选择预编码矩阵,完成自适应编码。仿真结果表明,相对于未经过预编码矩阵的系统,新的发射方案能够有效地降低误码率,提高系统的性能。     

一种新的准正交空时分组码设计方案

提出了一种准正交空时分组码的改进方案,并用MATLAB进行了仿真．该方案使用改进后的Alamouti码作为基本单元构造出了一个4发射天线的准正交分组编码矩阵,运用矩阵对角化的方法来消除非正交项,降低了译码复杂度．仿真结果表明,与Jafarkhani准正交空时分组码相比,该方案不仅能够在接收端实行线性解码,而且还可以进一步提高系统的信道容量和误码率．     

MDS码在保密学中的应用

本文首次明确指出了保密学中的秘密分享问题与纠错编码中的 MDS 码之间存在着本质的联系。实际上利用每一个 MDS 码的生成矩阵或校验矩阵都可以得到一种分享秘密的方法。接着我们综述了 MDS 码理论中对秘密分享有用的结果。     

LDPC码的快速编码研究

根据LDPC码在删除信道下的译码算法重新阐述了基于稀疏校验矩阵码的快速编码方法,同时指出了Tornado码和RA码能够达到线性编码的原因．文中通过对快速编码的实现进行分析,提出了两种能够达到线性复杂度编码的码构造方法,仿真结果表明,采用这些方法构造的LDPC码在AWGN信道下的纠错性能不差于随机构造的LDPC码．     

低密度奇偶校验码的线性规划译码研究

分析了应用线性松弛方法对低密度奇偶校验(LDPC)码进行最大似然译码的基本原理,介绍了基于LDPC码校验矩阵因子图表达构造码字多胞形的方法。这些多胞形描述过于复杂,并且存在冗余,因此给出了一种简化约束条件。从接收正确码字必须服从校验方程出发,导出了以错误模式为变量、基于伴随式的LDPC码最大似然译码优化模型。     

秘密共享的发展与应用综述

秘密共享方案为解决信息安全和密钥管理问题提供了一个崭新的思路。秘密共享可应用于数据的安全存储和加密等领域, 保障了传输信息的安全性和准确性。综述了秘密共享方案, 介绍了秘密共享的概念, 归纳总结了多秘密共享技术、可验证秘密共享技术、无分发者秘密共享技术、可安全重构秘密共享技术、主动式秘密共享技术的发展历程及其特点。此外, 列举了秘密共享技术在电子投票、数字图像、生物特征等方面的应用。     

基于LUC密码体制的(t,n)门限秘密共享方案

基于LUC密码体制提出了一个(t,n)门限秘密共享方案,使用参与者的私钥作为他们的秘密份额,秘密分发者不需要进行秘密份额的分配．秘密份额的长度小于或等于秘密的长度．在秘密重构过程中,每个合作的参与者只需提交一个由秘密份额计算的伪份额,且任何人都能够立即检验每个合作的参与者是否进行了欺骗．该方案可用来共享任意多个秘密,而不必修改各参与者的秘密份额．方案的安全性是基于LUC密码体制和Shamir的(t,n)门限方案的安全性．     

面向5G的递增冗余HARQ传输方案研究

针对原有固定重传起始位置方案所存在的问题,基于第5代移动通信系统（5G）的混合自动重传请求（HARQ）传输策略,提出了一种重传位置灵活可变的动态低密度校验码递增冗余HARQ传输方案.与5G标准中的现有方案相比,在每次传输长度相同的情况下,该方案具有较低的译码复杂度和译码时延.仿真结果表明,所提出的方案在不同初传码率和不同调制方式下比5G现有方案均有一定的性能提升.     

针对特定LDPC码的多子译码器并行组合译码方法

对于分组纠错码的译码,由多个子译码器构建的并行译码系统比单译码器系统有较大的性能提升,但是可实现并行译码处理的子译码器的构造却是一个挑战性难题。为此,该文提出一种针对特定LDPC码的适于BP译码算法运用的多子译码器并行组合译码方法。该方法针对基于本原多项式构造的一类LDPC码的译码尤其有效,其特点是:各个子译码器所依赖的校验矩阵由基础校验矩阵的恰当循环移位获得,而循环移位量的恰当选择则依赖了m序列(唯一对应于本原多项式)的采样特性;各个子BP处理过程的迭代次数设置为其校验矩阵最短环长的一半,由此可消除短环对BP译码性能的影响;各子BP处理模块输出的信息比特外信息再经过基础译码模块处理后与并行配置的基础译码输出,一并进行最大似然判决处理并获得译码输出。该方法的仿真结果显示,在误码率为10?5且多子译码器并行组合译码方法在设置5个子译码模块时,其译码性能比原单译码器译码方法高约0.4 dB。     

没有可信机构的矢量空间秘密共享-多重签名方案

提出了一种新的签名方案——没有可信机构的矢量空间秘密共享一多重签名方案．在该方案中，没有可信机构，任意一个参与者都作为一个秘密分发者，该方案是把矢量空间秘密共享方案和多重签名方案结合起来而得到的签名方案，因而能保证参与者的授权子集能容易地产生群签名，而参与者的非授权子集不可能产生有效的群签名．该方案采用随机数隐藏秘密共享方案分配给各参与者的秘密值，能使一个授权子集的群签名不能被其他参与者子集所伪造，而且可以发现伪造者，同时任何参与者都能检测出错误的子秘密．验证者可通过验证方程验证个体签名和群签名的合法性．     

一种基于阵列码的图像秘密分享方法

为了构造图像秘密分享完全的(Perfect)和理想的(Ideal)门限方案(即完备方案),以及提高分享效率,本文提出了一种基于阵列码的图像秘密分享方法,构造了数字图像(t, n)门限秘密分享的一种完备方案。该方法将图像像素值进行二进制表示,类比于磁盘阵列中的数据信息,采用阵列码方法进行图像像素值阵列的秘密分享。该方法的运算过程只有异或运算,对像素进行并行处理,并且门限结构是完全和理想的。实验结果表明,本文提出的方法效率更高,并且具有更高的安全性。     

先动的可公开验证服务器辅助秘密共享

如何保护密钥的安全性是一个重要的安全问题. 为了应对这个问题,提出了一个先动的可公开验证服务器辅助秘密共享方案,方案中秘密可公开验证的共享在用户和一组服务器中,秘密重构是用户驱动的. 另一个很重要的特点是方案具有双向发起的先动属性,即用户和服务器的份额在每个时间周期都进行更新,每次的更新操作是用户和服务器双方发起的,这使得方案十分公平,并使得敌手更难危机密钥的安全性.     

基于指纹的模糊金库方案改进

现有指纹模糊金库算法存在保护长度较短的秘密值时安全性不足的问题,该文基于Juels和Sudan提出的Fuzzy Vault方案,引入随机密钥,提出了一种改进的指纹模糊金库方案.首先生成一组伪随机数作为随机密钥,通过Fuzzy Vault方案对随机密钥进行处理和隐藏,最后利用此随机密钥对秘密值进行AES加密.实验表明,这...     

基于二次剩余的安全矢量空间秘密共享方案

为了拓展门限结构的秘密共享体制,提出了一个更为广泛的防欺诈的矢量空间秘密共享方案.以防欺诈的门限方案作为锥形,对所共享的秘密进行封装,公开其承诺量,在分发者分发秘密份额时检测共享秘密的正确性,从而防止了恶意分发者散发虚假的份额.利用计算二次剩余的困难性,在恢复秘密时验证各参与者提供份额的有效性,同时杜绝了恶意参与者欺诈的可能性.与同类方案相比,该方案不仅具有最优的信息率,而且花费很小的计算和通信代价.