基于不可逆分数阶离散映射的图像加密算法

基于分数阶离散映射系统的混沌特性,提出了一种基于分数阶循环移位彩色图像加密算法.该算法首先通过利用伪随机发生器产生随机的二进制序列与原彩色图像关联,产成各层随机的初始值参数,其次利用分数阶离散映射产生混沌序列,对彩色图像的红、绿、蓝通道分别进行循环移位置乱加密和扩散运算,最后利用产生的伪随机二进制序列和混沌序列控制对各层的加密矩阵进行矩阵变换,得到加密图像.仿真结果表明,相邻像素的相关性系数近似为0,信息熵、像素变化率和归一化像素灰度值平均改变强度的平均值分别为7.9978、99.609%和33.442%.该算法具有良好的可靠性和抗攻击能力,能够有效地提高图像的安全性.

低复杂度的LDPC码联合编译码构造方法研究

LDPC码因为其具有接近香农限的译码性能和适合高速译码的并行结构,已经成为纠错编码领域的研究热点。LDPC码校验矩阵的构造是基于稀疏的随机图,所以该类码字编码和译码的硬件实现比较复杂。以单位阵的循环移位阵为基本单元,构造LDPC码的校验矩阵,降低了LDPC码在和积算法下的译码复杂度。同时考虑到LDPC码的编码复杂度,给出了一种可以简化编码的结构。针对该方案构造的LDPC码,提出了消除其二分图上的短圈的方法。通过大量的仿真和计算分析,本文比较了这种LDPC码和随机构造的LDPC码在误码率性能,圈长分布以及最小码间距估计上的差异。

基于循环移位和多混沌映射的图像加密算法

利用单一混沌系统实现的加密算法结构简单且容易被攻击,采用多个混沌系统加密是提高加密系统安全性的有效措施。文中提出一种基于循环移位和多混沌映射的图像加密算法,循环移位操作可以有效地改变图像的像素值。首先,利用分段线性混沌映射(Piecewise Linear Chaotic Map,PWLCM)和Logistic映射产生不同的混沌序列,并根据不同混沌序列生成索引矩阵和循环移位数。然后,根据索引矩阵对明文图像进行置换操作,根据循环移位数对置换图像依次做左循环移位操作。最后,通过Logistic混沌序列和PWLCM混沌序列对循环移位后的图像进行置乱和扩散操作,最终得到加密图像。对图像直方图、信息熵、差分攻击、相关性进行的测试和分析结果表明,所提加密算法具有高安全性和抵御各种攻击的能力,可以应用于图像加密系统中。

一种正则准循环LDPC码编码器的优化设计

研究了一种具有低实现复杂度的准循环LDPC编码构造方法;详细讨论了此方法的设计思想与构造步骤;并给出了构造大围长校验矩阵时,子矩阵循环移位次数的选取原则;仿真结果表明此方法构造的LDPC码的性能优于随机构造。

关于一维最佳二进阵列

从一维最佳二进阵列本质特征入手，证明了一维最佳二进阵列的猜想．这一证明表明，利用阵列的本质特征寻找高维最佳二进阵列会有很大的帮助．同时，本文也回答了循环Ｈａｄａｍａｒｄ 矩阵猜想的正确性．

基于欧氏几何的LDPC码构造方法

基于有限几何的低密度奇偶校验码(LDPC)是一种极具实用价值的码型。首先介绍了LD-PC码的原理和基本的构造方法,然后介绍了欧氏有限几何的概念,提出了一种构造欧氏有限几何LDPC码的方法,最后提出了对EG码字的改进方法。

SAC-OCDMA系统中二维地址码设计及性能研究

本文基于一维的多对角线码(MD)和循环移动的单位矩阵构造一种新的适合光谱幅度编码(SAC)的光码分多址(OCDMA)系统的互相关为零的二维光谱/空间码,称为循环移位多对角线码(2D-CSMD)。考虑了实际传输系统中由相位引起的强度噪声(PIIN)、热燥声和散弹噪声的影响,得出了信噪比以及误码率的公式,并将其在SAC-OCDMA系统进行误码率性能分析与仿真。理论分析表明:2D-CSMD码与2D-MD码在构造同等大小的矩阵时,2D-CSMD码容量更大,在SAC-OCDMA系统中误码率更低。仿真结果表明:2DCSMD码与2D-MD码相比,2D-CSMD码误码性能更为优良,并得到较为理想的眼图。

图像信息安全处理的矩阵序列的周期性性质

针对图像处理中实现无损信息隐藏,提出了有限域Fq上矩阵序列线性变换移位寄存器的概念。揭示n维Arnold模型变换的置乱变换周期的内在规律,把置乱变换的周期归结为求模为素数的变换矩阵的周期性问题,确定了模为素数幂的矩阵的周期,求出模为合数的周期。变换矩阵周期性计算方法在图像信息处理方面,可以实现较大容量的信息嵌入和保持较小的图像失真,并在提取机密信息时实现无损恢复原宿主图像。

基于Z形及等差数列结构的QC-LDPC码构造

针对准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码中准循环子矩阵的循环移位系数确定问题,提出基于Z形结构及等差数列结构的确定方法。该方法中,循环移位系数由简单的数学表达式确定,其对应的校验矩阵中无长度为4的短环。仿真结果显示在经典BP译码算法下,所提方法构造的LDPC码在误比特率为10?4时,信噪比优于DVB-S2中LDPC码接近0.4dB;同时,在相同条件下新方法构造的码字误码性能不亚于Mackay随机码。

基于循环移位的图像秘密共享方案

秘密共享对保护图像信息具有重要的意义。针对使用矩阵乘法运算实现图像秘密共享的方案存在图像失真及复杂度较高的问题,提出一种基于循环移位的图像秘密共享方案。本方案首先将图像像素向右移动1位,然后根据像素在图像的所在位置对剩下的7位进行循环移位。论文所提方案通过对图像像素的有效位进行循环移位,重构后的图像损失仅仅是最低位,并且不需要在图像秘密共享前进行置乱处理,所生成的影子图像也只是原秘密图像的。试验结果表明:与传统图像秘密共享方案比较,该项研究所提方法具有图像质量高和复杂度低的优点。

基于矩阵分块的LDPC码快速编码结构研究

低密度奇偶校验(LDPC)码由于具有接近香农限的性能和高速并行的译码结构而成为研究热点。然而,当码长很长时,编译码器的硬件实现变得很困难。文章从编译码实际实现的角度出发,提出一种基于分块的LDPC码下三角形校验矩阵结构,降低了编译码复杂度,不仅可以实现线性时间编码,同时还可以实现部分并行译码。仿真结果表明,具有这种结构的LDPC码和随机构造的LDPC码相比具有同样好的纠错性能。

循环移位正交系数的测量矩阵改进算法

图像压缩感知中测量矩阵的相关性直接影响重构性能。压缩比与重构性能成正比,压缩比越小,对测量矩阵和重构算法的要求越高。针对压缩比小于0.5的情况,基于正交基线性表示确定性测量矩阵,提出遍历查找的方法,从而打破哈达玛矩阵对被测量信号维数的限制,并给出一种基于循环移位法构造正交系数的改进算法来构造确定性测量矩阵。仿真结果表明,该算法重构的峰值信噪比高于高斯随机测量矩阵和伯努利随机测量矩阵。

基于QC-LDPC的水下激光通信编码技术

针对水下蓝绿激光远距离可靠通信的需求,文中提出了PPM与QC-LDPC相结合的调制编码通信方法。通过对不同码长、码率与PPM调制阶数的组合方案进行仿真,找出在不同SNR条件下的最优QC-LDPC编码与PPM调制的组合方案。文中介绍了经典PPM信号的原理与QC-LDPC码的基本结构,并通过MATLAB软件模拟实现PPM信号的产生,构建了QC-LDPC的校验矩阵,对不同码字仿真得到不同组合方案的BER性能曲线。仿真结果表明,经过QC-LDPC编码后的性能得到改善。不同码长和码率的QC-LDPC码在不同信噪比SNR条件下的误码率性能差异较大。在相同SNR条件下对于同一码字,PPM调制阶数越高,误码率越低。同一码长不同码率的码字在相同调制阶数条件下,BER性能曲线差异较大。

基于环结构分析的准循环LDPC码构造

准循环奇偶校验(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check,QC-LDPC)码在通信工程领域具有重要的应用价值,因此它的构造算法一直是LDPC码研究领域的一个热点内容。根据现有的QC-LDPC码构造算法,特别是基于渐进边增长(Progressive Edge Growth,PEG)算法的QC-LDPC码构造方法,提出了一种新的移位矩阵构造方法。该方法有效减少了随机搜索带来的时间损耗,并改进了二次同余、等差数列等算法仅能除去四环的情况,进一步消去了六环、八环和十环结构,确保QC-LDPC码的围长不小于12。仿真结果表明,所构造的QC-LDPC码具有更优的环结构特点和纠错性能。

基于混合混沌序列的测量矩阵构造算法研究

为了提高测量矩阵的性能,提出了一种基于异或混合混沌序列的测量矩阵构造算法.基于Chebyshev混沌映射和改进型Logistic混沌映射,提出了一种混合混沌映射的数学模型,采用门槛函数法对实值混沌序列进行二值量化,将实值的混沌序列转化为二进制混沌序列;然后通过异或的方式将两种二进制混沌序列结合起来得到混合混沌序列,最后将该混合混沌序列采用循环移位的方式构造成压缩感知测量矩阵.实验结果表明:该算法构造的测量矩阵的重构成功率得到了提高,当压缩比小于0.4时,PSNR提升了大约12 dB.

一种可扩展的广义空移键控调制系统设计

5G车联网中的不同传输业务对高可靠、可扩展和低功耗的通信性能有较高要求,为此,设计一种新型高可靠、可扩展的广义空移键控调制(GSSK)系统。在发射端提出一种基于Butson Hadamard矩阵的广义空移键控调制(BHSSK)方案,通过引入具有正交性和可扩展性的Butson Hadamard矩阵,采用循环加权方法构造符号选择矩阵,将矩阵的列作为符号向量并调制到激活的天线组合上进行发送。针对检测复杂度对车联网下通信可行性的影响,在接收端提出一种基于方向夹角加权排序检测(DWOD)算法,通过设计发射天线组合的权重因子构造天线组合搜索空间,并设置判决收敛门限以减少信号检测的搜索范围,在保证可靠性的同时降低检测复杂度。Matlab仿真结果表明,BHSSK以较少的天线实现相对较高和可扩展的频谱效率,相比GSSK、GSM、MA-SM和HSSK分别达到约8dB、3dB、3dB和0.6dB的误码率性能增益。DWOD算法在达到近似最优误码率性能的同时,其复杂度减少了约40%~70%。

基于循环移位矩阵的LDPC码构造方法研究

论文提出了一种将矩阵分块并以单位阵的循环移位阵为基本单元构造LDPC码的校验矩阵的方法,降低了LDPC码在和积算法下的译码复杂度。同时,基于这种循环移位矩阵构造的类下三角结构可以减小编码复杂度。仿真和分析结果表明,这种LDPC码相对于随机构造的LDPC码在环长分布、最小汉明距离以及误码率性能方面也具有优越性。