[發(fā)明專利]一種非正交多址接入系統(tǒng)中的極化碼安全編碼方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911376448.2
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111130571B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 費澤松;孫策
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: H03M13/29
• 分類號: H03M13/29;H04L1/00
• 代理公司: 北京正陽理工知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 王松

1.一種非正交多址接入系統(tǒng)中的極化碼安全編碼方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、發(fā)送端構(gòu)造人工噪聲，并對近端用戶uc和遠端用戶uf的信道增益進行合并，得到信道矩陣H；

步驟二、計算近端用戶uc、遠端用戶uf及人工噪聲的接收信噪比、信道容量并優(yōu)化三者功率，使安全容量最大化；

步驟三、構(gòu)造近端用戶uc的待編碼序列o_c，具體為：

基站選擇N個極化子信道中最可靠的個位置上放置隨機比特序列c_r，再剩余的極化子信道中選擇個最可靠的位置放置加密信息c_a，其余的位置上置凍結(jié)比特c_f，凍結(jié)比特為收發(fā)雙方均已知的序列，選用全零序列，得到近端用戶uc的待編碼序列o_c＝[c_r,c_a,c_f]；

其中，R_c為uc的信道容量，為竊聽用戶Eve接收近端用戶uc信息的信道容量；

步驟四、極化碼編碼，輸出編碼后序列，具體為：

步驟4.1構(gòu)造生成矩陣

其中，n＝log₂N；表示克羅內(nèi)克積；

步驟4.2基于生成矩陣對待編碼序列o_c進行極化碼編碼，輸出編碼后序列x_c＝o_cG_N；

步驟五、構(gòu)造遠端用戶uf的待編碼序列o_f，具體為：

基站選擇N個極化子信道中最可靠的個位置上放置隨機比特序列f_r，再剩余的極化子信道中選擇個最可靠的位置放置加密信息f_a，其余的位置上置凍結(jié)比特f_f，凍結(jié)比特為收發(fā)雙方均已知的序列，選用全零序列，得到遠端用戶uf的待編碼序列o_f＝[f_r,f_a,f_f]；

其中，表示Eve接收遠端用戶uf信息的信道容量；

步驟六、極化碼編碼，輸出編碼后序列，具體為：

步驟6.1構(gòu)造生成矩陣

其中，n＝log₂N；表示克羅內(nèi)克積；

步驟6.2基于生成矩陣對待編碼序列o_f進行極化碼編碼，輸出編碼后序列x_f＝o_fG_N；

步驟七、基站構(gòu)造發(fā)送序列s，并發(fā)送；

步驟八、合法用戶uc和uf接收步驟七發(fā)送的序列，信息記作(i＝c,f)，n_i為均值等于0，方差等于σ_i的加性高斯白噪聲；Eve均接收到信息序列其中n_e為均值等于0，方差等于σ_e的加性高斯白噪聲；

其中，上標T表示轉(zhuǎn)置，近端用戶uc的信道增益，記為h_c，遠端用戶uf的信道增益，記為h_f；竊聽信道的信道增益為h_e；

步驟九、連續(xù)干擾消除檢測，用戶uf接收到y(tǒng)_f后直接進行譯碼得到用戶uc接收到y(tǒng)_c后首先對uf的信息進行譯碼，得到然后用接收信息減去uf的譯碼信息得到對y_c'進行譯碼，得到uc的譯碼信息

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非正交多址接入系統(tǒng)中的極化碼安全編碼方法，其特征在于：步驟一中，H＝[h_c,h_f]，h_c為近端用戶uc的信道增益，h_f為遠端用戶uf的信道增益。