[发明专利]编码方法及装置，译码方法及装置

说明书

本发明提供了一种编码方法及装置，译码方法及装置，其中，该编码方法包括：获取待发送消息，其中，该待发送消息包括：k比特的真实消息，(l‑k)比特的随机消息，其中l，k均为自然数；依据校验矩阵H对该待发送消息进行编码，获取码字rsupgt;n+k/supgt;，其中，该n为该真实消息的码字长度，该校验矩阵H满足以下条件：rsupgt;n+k/supgt;Hsupgt;T/supgt;＝0；发送该码字rsupgt;n+k/supgt;。采用上述技术方案，解决了编码技术不能达到信息论意义安全的问题，实现了安全编码译码。

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种编码方法及装置，译码方法及装置。

背景技术

在相关技术中，尽管早在1984年香农定理就界定了信道编码的性能，然而直到1993年涡轮Turbo码出现之前，大多数信道编码算法都远不及香农限。所以，Turbo码的诞生意味着在加性高斯白噪声信道中信道编码接近香农限的开始。在两年之后，迈克Mackay和尼尔Neal受Turbo码的启发重新发现，很长时间以来被人们忽视的低密度校验码(LowDensity Parity Check code，简称为LDPC)，有着更为接近香农限的性能。LDPC码是在1962年由Gallager提出的，他所提出的这种码是一种基于稀疏校验矩阵的线性分组码。Gallager详细阐述了LDPC码的构造方法、迭代概率译码算法以及其理论描述。然而因为其编码和译码需要较高的硬件需求，以及当时BCH码、Reed-Solomon码和级联码表现出的简单而高效的性能，除了少数的研究人员，例如Pinsker和Margulis之外，研究人员们并不怎么关注LDPC码，甚至于几乎将其遗忘。

在上个世纪九十年代，MacKay等人对低密度奇偶校验码进行了再发现，并且证明了当以低于香农限的任意码率进行通信时，基于最大后验概率译码(Maximum APosteriori，简称为MAP)算法的LDPC码的译码错误概率低至10^-7，非常接近于0。

遗憾的是，LDPC码的最优译码算法是一个(Non-deterministic Polynomial，简称为NP)完全问题(非多项式时间的困难问题)。MacKay同时还论证了Gallager译码算法有着出色的经验性能。Luby等人研究了删除信道(Erasure Channel)之后发现，LDPC码能够在较低复杂度的译码下达到信道容量，并且提出了一种在删除信道上的简单线性时间译码算法。目前LDPC码的主要研究领域集中于四个不同的方面，它们分别是：校验矩阵的构造、译码算法优化、性能的分析及LDPC码在实际系统中的应用。

从信息论的角度来分析通信系统的安全性要追溯到1949年，香农在该年发表了一篇名为《保密系统的通信理论》的重要文章，从而奠定了用信息论去分析通信系统安全性的基础。在此之后，Wyner及其合作者提出了两类窃听信道模型：第一类窃听信道(wiretapchannel I)和第二类窃听信道(wiretap channel of type II)。