《多用戶安全通信系統的圖模型編碼研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由雷菁擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多用戶安全通信系統的圖模型編碼研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：雷菁
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
基於物理層無線信道特徵的安全傳輸技術已成為近期安全通信研究的熱點領域。本項目擬針對新一代無線通信網路以及未來天基信息網中基於OFDMA多址接入的多用戶系統，以提高網路用戶容量，防範非合作通信竊聽，從物理層保障信息安全傳輸為目標，研究可實現性強的稀疏圖模型編解碼理論與方法。首先，擬提出一種稀疏擴展-正交頻分多址接入技術以提高網路用戶容量；然後利用OFDMA存在並行組合子信道的特點，擬研究一種基於子信道極化的安全傳輸機制，利用子信道極化的現象來防止目標用戶的私密信息被竊聽；接著，針對每個用戶的物理層安全編碼，擬以LDPC碼最佳化構造為核心，研究新的基於安全等級的分級保護編碼策略，從而提出多層嵌套稀疏圖碼的構造方法；最後針對本項目提出的多用戶稀疏圖模型和編碼方法，採用置信度傳播算法實現低複雜度的多用戶檢測和解碼。這些問題的解決將從理論和方法上為無線網路的高效安全通信提供新的方案。
結題摘要
基於物理層無線信道特徵的安全傳輸技術已成為近期安全通信研究的熱點領域。本項目針對新一代無線通信網路以及未來天基信息網中基於稀疏多址非正交接入的多用戶系統，以提高網路用戶容量，防範非合作通信竊聽，從物理層保障信息安全傳輸為目標，研究了可實現性強的稀疏圖模型編解碼理論與方法。首先，項目提出了一種稀疏擴展-正交頻分多址接入技術以提高網路用戶容量，並聯合低密度校驗碼(LDPC碼)設計了聯合稀疏圖和相應的聯合接收機。該方法不僅能夠降低整體的解碼延時，同時，對比傳統的分離接收機，聯合接收機的性能能夠獲得大幅度的提升。在此基礎上，項目提出了一種結合多址接入技術SCMA的安全傳輸方案，在大規模的用戶網路中以較低的複雜度來保證多用戶的安全傳輸。實驗數據表明通過最佳化合法雙方的碼書設計可以實現多用戶的安全可靠傳輸。接著，針對每個用戶的物理層安全編碼，項目在信道編碼層以LDPC碼最佳化構造為核心，信號調製層以星座旋轉技術為輔助，提出了多層嵌套稀疏圖碼的構造方法。該方法可以實現編碼層和調製層的雙重安全傳輸效果，可進一步增強整個系統的安全性。本項目為無線網路的高效安全通信提供了新的方案。
