面向物理层信息安全的QC-LDPC跳码设计

低密度奇偶校验（Low density parity check， LDPC）跳码可以在物理层基于跳变的校验矩阵进行差错控制编译码。准循环低密度奇偶校验码（Quasi-cyclic low density parity check code， QC-LDPC）因其良好的纠错性能和易于工程实现的优点而得到广泛应用。本文提出了一种简单且易于工程实现的QC-LDPC跳码设计方法。首先采用有限域的两类子群设计跳变的基矩阵，再通过基模图码的外信息转移算法对基矩阵散列的校验矩阵进行掩模，使跳变矩阵具有统一架构和快速编码结构。仿真和分析表明，设计的QC-LDPC跳码具有超大的跳变码集和良好的纠错性能，码集中LDPC码数目可达10³⁴个，随着码长增加，码集中的LDPC码数目呈指数倍增加，其平均性能可与诸多协议中的LDPC码相当，可用于提升通信系统的可靠性和安全性。