[发明专利]星地链路中结合人工加扰和LDPC安全编码的信息传输方法

摘要

星地链路中结合人工加扰和LDPC安全编码的信息传输方法，属于卫星通信技术领域；该方法包括：步骤1：计算主信道的状态向量；步骤2：计算主信道状态信息矩阵；步骤3：对待发送信息进行LDPC编码；步骤4：构建与主信道正交的人工噪声z；步骤5：计算使私密中断概率达到最小的待发送信息的发送权重；步骤6：连续发送编码后的待发送信息，同时采用多天线发射的方式发送人工噪声；步骤7：接收端采用BP译码算法译码；本发明在信息传输过程中，将信道状态信息引入LDPC编码中，保证通信的安全性和可靠性；采用基于信道状态信息的编码方法，避免传统加密算法运用在卫星通信过程中存在的问题；降低卫星保密通信的复杂度。

主权项

1.星地链路中结合人工加扰和LDPC安全编码的信息传输方法，包括如下步骤：步骤1：计算主信道的状态向量h，主信道为星地通信中合法信道；步骤2：对主信道状态向量h的幅度向量进行循环移位N‑1次，将得到的N‑1个向量与主信道状态向量h的幅度向量一起构成N×N维主信道状态信息矩阵q；步骤3：利用主信道状态信息矩阵q对待发送信息进行LDPC编码；步骤4：构建与主信道正交的人工噪声z；步骤5：计算使私密中断概率p_so达到最小的待发送信息的发送权重w；步骤6：发送端以功率||w||²连续发送编码后的待发送信息，同时采用多天线发射的方式发送人工噪声；步骤7：接收端接收发送端发送的信息，并采用BP译码算法对信息进行译码；其特征在于：步骤3具体包括：步骤3‑1：利用信道状态信息矩阵q生成校验矩阵H'；步骤3‑1‑1：确定LDPC编码的码率k/n，其中k为待发送信息S的序列长度，n为编码后待发送信号的序列长度；步骤3‑1‑2：构造μ×n维矩阵H₁，n为μ的ω_r倍，且ω_r大于1，采用LDPC编码方法对H₁赋值；步骤3‑1‑3：对矩阵H₁进行随机行列变换得到矩阵H₂，H₃，…，H_d，其中d＝n‑k/μ；步骤3‑1‑4：将矩阵H₁到H_d级联得到(n‑k)×n维初始校验矩阵H＝[H₁，H₂，…，H_d]^T；步骤3‑1‑5：生成(n‑k)×n维估计矩阵D，D中元素均为1；步骤3‑1‑6：将信道状态信息矩阵q嵌入D中，得到D'；步骤3‑1‑7：计算校验矩阵H'：H'＝mod(D'·*H)其中，mod为模二运算；步骤3‑2：使用PEG算法对校验矩阵H'去小环，得到去小环后的校验矩阵H”；步骤3‑3：使用去小环后的校验矩阵H”对待发送信息S进行编码。