保障信息安全的聯合信源信道編解碼理論與方法研究

《保障信息安全的聯合信源信道編解碼理論與方法研究》是依託中國科學院大學，由凃國防擔任項目負責人的重點項目。

基本介紹

• 中文名：保障信息安全的聯合信源信道編解碼理論與方法研究
• 項目類別：重點項目
• 項目負責人：凃國防
• 依託單位：中國科學院大學

項目摘要

聯合信源信道與安全編解碼是提高無線通信網路的有效性、可靠性和安全性的重要手段。本項目研究保障信息安全的聯合信源信道編解碼理論與方法，主要內容包括：聯合信源信道和理想安全系統編解碼理論，主要研究聯合信源信道和信息安全編解碼，證明其存在性和最優性、估計誤差機率，為保障信息安全的聯合編解碼提供理論依據；聯合信源信道的快速解碼，構建聯合編解碼的空間格線圖，重點研究基於符號的聯合編解碼快速算法,設計套用於資源有限的無線網路環境的高性能、低複雜性的聯合編解碼算法；聯合信源信道和信道安全編解碼,研究基於Turbo碼的聯合信源和信道安全編解碼方法；聯合分散式信源編碼與網路安全編碼，針對無線分散式網路環境下的視頻信息的特點，構建聯合編碼的數學模型, 重點研究多個幀視頻與網路安全編碼。本課題預期在理論上有所突破，技術上有所創新，為我國開發高性能、低複雜性、可靠性和安全性的編解碼奠定理論基礎和技術支持。

結題摘要

在四年的項目實施期內，按照項目研究計畫進行。針對空間通信和移動通信等資源受限網路，存在可變數據率、可變延時和隨機誤差、突發誤差、網路擁塞的丟包誤差和信息安全等的特點，對聯合信源信道與安全編解碼理論與方法進行了研究。聯合編解碼是提高無線通信網路的有效性、可靠性和安全性的重要手段。本項目完成了保障信息安全的聯合信源信道編解碼理論與方法研究，完成主要研究任務如下:（1）聯合信源信道和理想安全系統編解碼理論，證明其存在性和最優性、估計誤差機率，為保障信息安全的聯合編解碼提供理論依據；（2）聯合信源信道的快速解碼，構建聯合編解碼的空間格線圖，重點研究了基於符號的聯合編解碼快速算法；（3）聯合信源信道和信道安全編解碼，研究了基於Turbo 碼的聯合信源和信道安全編解碼方法；（4）聯合分散式信源編碼與安全編碼，構建聯合編碼的數學模型, 重點研究分散式視頻與信道安全編碼；（5）針對空間和移動通信等資源有限網路的特點，將香農信源、信道編碼理論和多維調製相結合，提出了可變長符號級聯合信源信道與多維調製的編解碼方法。利用信源可變長符號先驗知識，導出符號級多維星座映射聯合最佳化方程，用符號級多維映射增加調製符號序列的自由歐氏距離，有效提高抗誤碼性能；（6）提出了聯合信源信道雙向解碼新方法。證明了以變長數據塊為單元反向和延遲邏輯運算, 實現了對視頻編碼碼流的完全雙向解碼，突破了國際上只能對於某種數據類型進行雙向解碼的限制。本項目也建立了保障信息安全的聯合信源信道編解碼的仿真與實驗平台。保障信息安全的聯合信源信道編解碼理論與方法研究，為我國聯合信源信道編解碼理論與方法提供了理論依據、技術支持。在軍用和民用具有重要意義和廣泛的套用前景。