基于组合混沌的伪随机数算法研究

为了克服常见混沌映射在生成伪随机数过程中出现的缺点,在分析了常用混沌映射方法优缺点的基础上,提出了一种基于Logistic混沌映射与Tent混沌映射的组合混沌映射算法。经过分析验证表明该算法生成的伪随机数具有更好的随机性。     

混沌伪随机序列发生器的实现

针对广泛应用于密码学、扩频通信、数字系统测试等领域的伪随机序列信号实现的疑难问题,应用DSPBuilder模块将Matlab中S函数产生的Kent混沌二进制序列算法转换成VHDL语言,在现场可编程阵列FPGA上实现混沌伪随机序列.通过分析可以看出Kent混沌二进制序列具有优良的伪随机性能.     

LT码译码算法的研究

LT码是一种实用的喷泉码编码方式,影响其性能的一个重要因素是译码算法．通过分析已有LT码的MP译码算法和GE译码算法的性能．提出了MPGE联合译码算法,通过对小规模数据传输和大规模数据传榆进行仿真分析可知,新的译码算法结合了MP算法译码运算量少和GE算法误码率低的优点,提高了译码效率．     

一种LT码编码生成矩阵的伪随机产生方案

常用的LT码编码生成矩阵的传输方案是在每个编码数据包的头部额外增加一个开销,用于放置该数据包对应的编码生成矢量.该方案会产生较大的开销,造成传输效率降低.给出了一种编码生成矩阵在编码器和译码器间伪随机同步产生的方案.采用该方案时,只要编码器和译码器伪随机数发生器的算法相同,种子也相同,就能产生一样的均匀伪随机数序列,将其进行转化后就能得到相同的编码生成矩阵.种子数据量小,且只需要在伪随机数发生器初始化时编码器和译码器间交换一次即可.实验结果显示,生成的伪随机度值符合指定的度分布函数,数据包的伪随机选择也符合泊松分布.相比较传统方案,该方案避免了编码生成矩阵的直接传输,减少了传输开销,提高了传输效率.     

基于双混沌映射的序列密码算法研究

混沌系统具有对初值敏感、长期不可预测和伪随机性,在密码学中具备良好的应用基础.针对单混沌系统因计算机有限精度效应容易产生的混沌退化,必须应用一种双混沌映射的序列加密算法.该算法生成的序列符合局部随机性统计检验要求,具有良好的加密性能.     

LT码的标记重传BP译码算法

当通信系统允许反馈时,LT码可以利用重传信息分组获得良好的性能,但是多次请求重传造成接收端等待时间过长,导致整个译码时间增加.为了减少重传次数和译码时间,提出了MR-BP(mark and retransmission belief propagation)译码算法.在BP(belief propagation)译码失败后,利用标记向量标记需要重传的信息分组,选取标记的信息分组.假设这个信息分组已经解码,把向量与分组的值作为整体继续BP译码.接收端只需要收到请求标记矩阵中标记的信息分组即可成功解码.MR-BP译码算法不仅解决了BP译码算法失败率大的问题,而且一次请求信息分组也明显地减少了译码时间.经过仿真验证,在重传分组数相同的情况下,译码时间明显减少.     

LT码和RS-LT级联码的性能分析

提出了一种能显著提高抗干扰能力的RS-LT级联编码方法,文中介绍了喷泉码的基本概念和特点,以及喷泉码的度的分布和编译码过程等问题,分析了RS-LT级联码在降低解码失败概率方面的优点.仿真结果表明,RS-LT级联码能够在低信噪比的条件下保证可靠传输.     

一种基于LT码的不等错误保护方法

针对在各种恶劣的信道环境中优先保证码流中相对重要数据的正确传输问题,提出了一种改进的基于LT码的不等错误保护(UEP)方案.首先在分析了目前基于LT码的UEP方案中因数据简单舍入操作可能带来性能恶化问题的基础上,提出了将度分布修正系数修改为优先级和输出节点度数的函数并且在计算重要数据节点的度数时采用按概率上下取整操作的改进方案,克服了目前方案中存在的性能恶化问题;然后推导了其在BEC信道中采用最大似然概率(ML)译码时UEP性能的理论上下界;最后对其在多进制删除信道中采用置信传播(BP)算法译码时的UEP性能进行了仿真实验.理论分析和仿真实验的结果都显示,与目前方案相比,该改进方案具有较好的UEP性能,同时增强了设计的灵活性.     

基于混沌映射组合的高效图像加密新算法

提出了一种结合Logistic映射和标准混沌映射的混沌图像加密算法．由Logistic映射和标准混沌映射产生的混沌序列生成中间密钥,利用像素密文输出控制后继明文的加密密钥生成,使密文对明文具有敏感性．仿真结果表明,该密码系统的时间开销很小;密钥空间足以抵抗强力攻击;密文对明文或初始密钥的任何微小变化均有强烈敏感性;密文分布均匀,相邻像素满足零相关性．故该密码系统具有高安全性．     

基于外信息符号差的 LT码串行译码算法

在无线通信系统中,LT码采用置信传播（ BP ）译码算法进行译码,缺少有效的迭代控制机制。针对这一问题,首先将串行置信传播（ SBP ）算法应用于LT码的译码,极大地提高了译码收敛速度。其次,通过对LT码在加性高斯白噪声（ AWGN）信道下的外信息转移（ EXIT）曲线的分析,提出了一种基于外信息符号差的串行置信传播（ ESD-SBP ）译码算法,即根据一次完整迭代前后符号节点译码器（ SND）的外信息符号变化情况来快速判断译码收敛情况、控制迭代停止。最后对固定迭代次数、互熵算法（CE）、循环冗余校验（CRC）以及外信息符号差算法（ESD）进行了性能对比。仿真结果表明,在不降低串行译码（ SBP ）算法性能的前提下,可以有效减小迭代次数。     

LT 码截短度分布对译码性能影响的研究

为了提高喷泉码的编译码性能,以 LT 码为基础,研究度分布对译码性能的影响。设计了一种基于 RSD 分布的截短度分布,并分析了这种截短度分布的译码性能。通过与其他截短度分布进行比较,新的截短度分布在保证译码成功时所需的开销更少,并且发现影响截短度分布性能的因素为最大度值及其概率密度,最大度值的选取与输入符号数有关。     

基于LT 编码的视频多流并发传输研究

提出一种基于Luby-Transform (LT)编码的多服务器HTTP 流媒体传输方法。在服务器端, 通过对数据进行LT 编码, 多台异构服务器被等效为一台具有更大带宽的虚拟服务器, 客户端可以从多台服务器并行下载任意编码后的数据片段, 而不用考虑数据分块和服务器调度等问题。为了减少传输过程中由于等待ACK 消息而产生的冗余数据(ACK 开销), 提出一种基于流量模型的数据请求算法, 构建网络随机模型, 预测每台服务器需要传输的时间。实验结果表明, 与传统的并发传输方法相比, 所提方法可以大大降低传输开销, 减少HTTP 请求次数, 获得更好的视频质量, 对波动带宽有更好的鲁棒性。     

基于Peterson算法的BCH码软件解码的实现

以Peterson算法为基础,针对通信控制编码中常用的（15,7）BCH码阐述了一种代数解码算法,并给出了相应的软件解码方法,该解码方法已成功地在单缆传输电视监控系统中得以实现,大大提高了实时数据通信的有效性和可靠性.     

基于免疫算法引导混沌轨道与混沌同步

将基于生物免疫机理的免疫算法用于混沌控制与同步,提出了基于免疫算法的引导混沌轨道以及混沌同步的新方法。在微小扰动作用下,混沌系统能够快速达到预定轨道,实现了混沌轨道引导;也能够使不同初始条件的混沌系统达到快速同步,并能够维持同步。最后以Henon系统为例,进行仿真,无论是引导轨道,还是同步控制,都取得了良好效果。     

基于缩短RS码集合的低密度校验码的编码

提出了基于GF(q)上缩短RS码集合的低密度校验(lowerdensityparitycheck,LDPC)规则码生成方法.该方法能够从结构上避免校验矩阵中环4结构的出现,并且提出了码字矩阵、码字候选矩阵和码元候选矩阵的构造方法;给出了码字矩阵一些性质的构造性证明,这些性质对于消除环4结构至关重要.     

水印图像的混沌置乱算法

利用混合光学双稳混沌序列的伪随机性和初值敏感性,提出一种用于数字水印中的水印图像置乱算法.该算法针对水印图像,没有使用过多的额外技术,所以算法的复杂度较低;因为混合光学双稳混沌序列的伪随机特性,所以图像置乱的效果比较理想;混沌序列对初值具有敏感性,因此提高了置乱算法的安全性,使水印的安全依赖于密钥,且只需1个密钥,不同于logistic混沌序列需2个密钥.在数字水印技术中使用这种置乱技术,可以有效抵抗例如剪切等集中式攻击,使水印更具鲁棒性.     

一种基于混沌全排列的图像置乱算法

基于混沌序列的随机性、对初始值敏感性及区间遍历性的特点,利用混沌序列构造了一种全排列生成算法,并将构造的全排列矩阵应用在图像置乱中.计算机模拟实验结果证明,该方法的置乱效果显著,置乱速度快,所需空间小,是一种良好的数字图像置乱方法.