基于Turbo码的信息隐藏方案研究

Turbo码被看作是信道编码理论发展史上的一个里程碑,随着网络和现代通信技术的飞速发展,现代化多媒体信息的安全问题日益突出,与Turbo码相结合的信息隐藏技术的研究受到了人们的关注。首先介绍了Turbo码的编译码结构和原理以及Turbo码的译码算法,然后就Turbo码提出了两种信息隐藏技术方案,通过理论和仿真实验对隐藏方案的性能进行了分析并得出结论。     

信道信息隐藏中秘密信息的预处理研究

文章研究了基于信道编码的信息隐藏技术,提出了新的秘密信息预处理方法—采用RS码M公钥密码体制对秘密信息进行编码。理论分析和实际计算表明,该方法能够极大地提高秘密信息的安全性。     

电力线通信中喷泉码级联研究

为克服电力线通信中脉冲噪声对信息传输产生的影响,采用LT码作为信道编码技术。针对LT码在硬判决下产生的误码扩散效应,提出了LT码与BCH码级联的信道编码方案来解决LT码的误码扩散效应,并改善电力线通信系统性能。首先,给出了LT码与BCH码级联的具体方案,并建立Middleton A类噪声模型。然后对BCH-LT码在电力线通信中的性能进行仿真,得到BCH-LT码译码开销与译码成功率,SNR与BER的关系,同时仿真出LT码与BCH-LT码的FER和SNR关系。仿真结果表明,开销一定时,编码越长译码成功率越高,同时相比于LT码,在误码率相同的情况下,BCH-LT码的FER越小,即级联码能获得更高的编码增益。     

LDPC陪集码的可区分性及其在语义通信中的应用

经典通信的目标是可靠传输信息符号，其很少利用语义信息。提出了一种在低时延的情况下，利用数据信息之间的语义关联性来获得经典译码性能增益的传输方案。基于低密度奇偶校验陪集码的可区分性，所提方案利用便车码来传输语义信息关联标识。若接收端判断信息存在语义关联，则根据预设的语义关联度进行迭代译码。仿真结果表明，语义信息能够为经典信道编码带来增益。     

RA码与网络编码的联合设计

针对现有编码技术存在的编译码系统结构复杂、网络传输性能稳定性差等问题,文中提出了一种RA码与网络编码的联合设计方法。RA码融合了Turbo码编码和LDPC码译码各自的优点,采用RA码的BP译码算法,通过将RA码的译码器加入到PNC的信息计算流程中,将基于RA码的信道编码与PNC进行结合。最后,在MATLAB平台上进行仿真,基于AWGN信道获取SNR/BER性能曲线图。仿真结果显示,该方案有效简化了系统结构,降低了系统的信噪比和延迟性,提高了传输性能的稳定性。     

基于turbo码的DAB系统的仿真与分析*

提出一种以Turbo码作为数字音频广播系统(DAB)的信道编码方案,并在Matlab/Simulink平台中基于Turbo码作为信道编码建立了DAB传输系统.使用贝努利序列(Bernoulli Binary)模拟DAB系统中音频数据流进行了系统仿真,并将其与采用卷积码作为信道编码的结果进行了对比,结果证明本方案可以有效提高系统的抗干扰性能,Turbo码适用于在新一代数字音频广播系统中应用.     

基于Simulink的DRM信道编码仿真

本文使用MATLAB软件,提出了基于Simulink的仿真实验平台,搭建了使用多级编码方案的DRM数字调幅信道编码仿真系统。通过对DRM使用标准映射方式下的多级编码的介绍,阐述了编码与调制技术结合的特点,说明了其信道编码的主要技术方案。使用所设计的仿真系统与不采用编码调制的普通编码和调制方案的比较,说明了DRM信道编码...     

结合信道编码的两用户协作分集方案及其性能研究

基于一种分布式空时码的非正交协作分集（DSTC-NOCD）系统,并且结合信道编码,在译码转发（DF）中继信道模型下对两用户协作分集的方案性能进行了研究。通过将turbo码和空时码引入到协作分集中,在准静态的瑞利衰落信道下对此方案的误比特率进行了系统仿真。仿真结果表明：即使协作用户间的信道存在噪声,该文所采用的方案仍优于未加信道编码的分布式空时码的非正交协作分集系统,使得误比特率进一步降低。     

Turbo码技术最新进展

Turbo码是信道编码技术的重大突破，结合最新的研究成果，根据Turbo码的结构和实现，系统地分析了其研究和实现中的关键技术，重点分析了Turbo码和其它纠错码的级联，以及和TCM，空时码等技术的结合，及其在均衡和多用户检测技术中的应用。Turbo码已经从理论研究和仿真实验开始走向实际应用，最后叙述了Turbo码在实际系统中的应用进展。     

一种基于补偿校正的网络编码和信道编码联合设计

将信道编译码中性能较优的LDPC码运用到网络编码和信道编码联合设计,提出一种接收端补偿校正的网络编码和信道编码联合设计方案,该方案在中继节点进行解调和译码后硬判决,以降低中继节点处理数据的复杂性,然后进行网络编码而不考虑编码数据中存在的误码,通过接收节点对中继硬判决信息的错误概率进行补偿和校正来获取最大似然接收。仿真实验表明,提出的网络编码和信道编码联合设计方案不但降低了中继节点处理数据的复杂性,同时提高了传输系统的可靠性。     

基于压缩编码的信息隐匿算法研究

信息隐匿技术是信息安全研究的一个新领域，为了确保隐匿信息安全，研究了一种利用压缩编码作为载体的信息隐藏技术，给出了基于压缩编码思想的通用信息隐匿模型的具体实现方案。讨论了该模型的两种关键技术：数据变换和数据选择技术。运用文中所给的通用模型，通过实验得出图像嵌入量和图像质量的关系。     

自适应量化索引调制及其信道编码的信息隐藏技术的研究

在信息隐藏通信时,对JPEG-2000小波多级分解并在嵌入块编码中根据不同级的LL-HH分组系数引入自适应量化索引调制(AQIM),同时结合信道编码技术可以有效地实现指纹节点数据的信息隐藏和安全传输技术.通过实验可知,低码率时,与QIM隐藏技术相比,本系统有效地提高了恢复指纹图像的PSNR,同时降低了系统的BER,表明该系统恢复的图像具有更好的感官质量和更强的鲁棒性.     

基于二级定位的编码信道信息隐藏算法

分析了以编码信道为载体的信息隐藏算法及容量,指出现有算法存在的问题,提出了一种结合容量上限判断的基于二级定位的信息隐藏算法。所提算法在秘密信息嵌入前首先计算系统隐藏容量上限,并判断是否超出;接着在嵌入位置选择过程中引入二级定位以及循环移位机制。仿真结果表明,相比已有算法,所提算法能较好地避免因隐藏容量过大而导致秘密通道暴露的风险;同时通过二级定位及循环移位机制提高嵌入位置的随机性,避免秘密信息相互覆盖,提升信息隐藏性能。     

LDPC-CM-UEP在数字图像水印技术的应用

数字图像水印技术是一种信息隐藏技术。针对信息隐藏对于秘密信息隐匿性和可靠性传输的高要求,采用LDPC编码调制的不等差错保护（LDPC-CM-UEP）方案应用于数字图像水印技术中,将水印信息经过LDPC编码后的码字分为两部分,分别利用两种QAM高效调制方式,使水印信息作为重要比特得到很好的保护。仿真结果表明该方案在保证水印鲁棒性和隐匿性的前提下,提高了系统的频带利用率,从而改善了数字图像水印系统的传输质量。     

Data-Hiding Codes

This tutorial paper reviews the theory and design of codes for hiding or embedding information in signals such as images, video, audio, graphics,and text. Such codes have also been called watermarking codes; they can be used in a variety of applications, including copyright protection for digital media, content authentication, media forensics, data binding, and covert communications. Some of these applications imply the presence of an adversary attempting to disrupt the transmission of information to the receiver; other applications involve a noisy, generally unknown, communication channel. Our focus is on the mathematical models, fundamental principles, and code design techniques that are applicable to data hiding. The approach draws from basic concepts in information theory, coding theory, game theory, and signal processing,and is illustrated with applications to the problem of hiding data in images.     

Joint source-channel coding for wireless object-based video communications utilizing data hiding.

In recent years, joint source-channel coding for multimedia communications has gained increased popularity. However, very limited work has been conducted to address the problem of joint source-channel coding for object-based video. In this paper, we propose a data hiding scheme that improves the error resilience of object-based video by adaptively embedding the shape and motion information into the texture data. Within a rate-distortion theoretical framework, the source coding, channel coding, data embedding, and decoder error concealment are jointly optimized based on knowledge of the transmission channel conditions. Our goal is to achieve the best video quality as expressed by the minimum total expected distortion. The optimization problem is solved using Lagrangian relaxation and dynamic programming. The performance of the proposed scheme is tested using simulations of a Rayleigh-fading wireless channel, and the algorithm is implemented based on the MPEG-4 verification model. Experimental results indicate that the proposed hybrid source-channel coding scheme significantly outperforms methods without data hiding or unequal error protection.     

5G通信中的极化码在高阶调制下的应用

极化码作为信道编码领域的一类新型编码方案,已经被确定为5G移动通信系统中增强移动宽带(Enhanced Mobile Broadband,eMBB)场景下控制信道的编码方案。为了提高5G通信中的频带利用率和信息传输速率,提出将极化码与高阶调制技术相结合,针对16QAM和256QAM两种调制方式,建立和仿真了基于极化码的高阶调制通信系统。在加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道模型下采用逐次消除(Successive Cancellation,SC)译码算法对不同参数的极化码进行仿真比较。仿真结果表明,在现有5G标准控制信道的16QAM模型下,码长N=1024,码率R=1/3,信噪比Eb/N0=6 dB时,极化码误码率可以达到10^-5。未来极化码的应用将推广到数据信道,在256QAM调制方式下,也体现出较好的纠错性能;在16QAM调制方式下,将极化码与同等速率的LDPC码及卷积码相比较,性能增益也有良好的体现。     

信道编码盲识别技术研究进展

 信道编码盲识别是非合作信号处理领域的重要内容,将非合作信号处理技术从信号层扩展到了信息层,在智能通信、信息截获、信息对抗等领域具有重要作用.本文首先对广泛应用于现代数字通信系统中的卷积码、BCH码、RS码、Turbo码和扰码的盲识别算法进行了总结和归类,然后对算法原理进行了描述,并分别从计算量和误码适应能力两个方面对算法的性能进行了分析.最后,根据目前算法的不足和现实需求,指出了未来信道编码盲识别的研究方向.     

瑞利衰落信道下基于LDPC码USTM的MIMO系统

研究了一种联合低密度校验(LDPC,Low-Density Parity-Check)码和酉空时调制(USTM,Unitary Space-Time Modulation)技术在不相关瑞利平坦衰落(Rayleigh flat fading)下的多输入多输出信道(MIMO,Multiple-Input Multiple-Output)系统的性能.在无信道状态信息下,采用可并行操作的和积译码算法(SPA,Sum-Product Algorithm)的LDPCC-USTM级联系统具有优异的性能,并分析了不同LDPC码集下对系统性能的影响.仿真结果表明LDPCC-USTM级联系统比与未级联的相比有近23dB的编码增益,与基于Turbo码的USTM[6]系统相比有5dB多的编码增益,且基于非规则的LDPC码的级联系统比基于规则码有近1dB的编码增益.