[发明专利]一种改进的基于喷泉码防窃听方法

说明书

一种改进的基于喷泉码防窃听方法，包括下述步骤：1、信源与接收端之间进行信道估计，得到二者之间的信道删除概率Per；2、信源将信源信息进行量化获得二进制消息码字，然后进行分组；3、得到改进的LT编码矩阵P'；4、依据编码矩阵P'，将其与信源消息码字相乘，得到改进的LT码，将改进的LT码发送给接收端；5、接收端接收到LT码编码符号，如果编码符号正确，则参与BP译码，直到译出所有信源消息码字，然后向信源发送ACK确认字符；6、信源接收到接收端发送的ACK确认字符后，停止发送改进的LT编码符号；准备下一组k个消息符号重复步骤4，直到发完所有信源消息。本发明结合信道噪声，增加窃听者滞后接收者恢复信息的概率，达到增加窃听者误码率的目的。

技术领域

本发明属于无线传输信息安全技术领域，特别涉及一种改进的基于喷泉码防窃听方法。

背景技术

随着信息时代的迅猛发展，无线传输已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。由于无线通信的广播特性，数据的拦截和恶意使用对无线通信造成了巨大的威胁，无线语音通信在传输范围内则也易受到窃听的威胁，尤其涉及一些商业机密、军事机密以及敏感个人信息在传递过程中如果被窃听，则会产生巨大的损失，无线通信安全问题已经丞需解决。

LT码是属于喷泉码的一种码率不受限的实用码，LT码具有简单的编译码方法以及较小的译码开销和编译码复杂度。在现有的LT码编码方法中，编码矩阵的各列度值的大小随机排列。LT码在防窃听信道中，采用BP译码方法，需要首先找出度为1的编码符号才开始译码，然后依次译出并进入“瀑布区”，迅速恢复信源原始符号，直至译码成功。

现有的LT码编码方法虽然在一定程度上防止窃听，但仍然存在非常大的弊端。即窃听者有可能与接收者同时或提前恢复出信源原始信号，实现完全窃听。

因此，在现有的编码方法中由于编码矩阵各列排列的随机性存在窃听者与接收者在同一时间内或提前恢复信源信息的可能性，而使窃听者的译码率达到较高。那么，改进喷泉码的编码方法来增加窃听者的误码率、提高无线通信的可靠性这项研究就越来越符合社会发展的需求。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明的目的是提供一种改进的基于喷泉码防窃听方法，利用改进的物理层LT码与防窃听信道相结合的防窃听方法，可以大幅度增加窃听者的误码率，尤其在信道删除概率较高时，达到防窃听的目的，提高无线通信传输的安全性、可靠性。

采用的技术方案是：

一种改进的基于喷泉码防窃听方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1：信源与接收者之间的信道进行信道估计，得到二者之间的信道删除概率P_er；

步骤2：信源将信源信息进行量化获得信源消息符号，然后进行分组，每组k个信源消息符号；

步骤3：编码矩阵信源依据RSD度分布函数随机产生k/(1-P_er)列编码矩阵P₁。将P₁中的列按照度d的数值由大到小重新进行排列，将得到的k×k/(1-P_er)编码矩阵设为P₁'，P₁'中将度1所对应的列排在后面；继续依据RSD度分布函数获取编码矩阵P₂，其列足够长需要满足m≥k，其中m表示接收者译码所需要LT码数量。以保证产生足够多的LT码使接收者能够完成BP译码，P₂的编码矩阵列为将P₁'与P₂进行组合得到改进的LT编码矩阵P'

其中，如果m＝k，则P₂＝0；

步骤4：依据编码矩阵P'，将其与k个信源消息符号相乘，得到改进的LT编码符号，将改进的LT编码符号源源不断发送给接收者；