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1、http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛基于Turbo码的信息隐藏技术的研究唐冬明，刘玉君，王天宇（信息工程大学，信息工程学院，河南郑州450002）摘要文章首先介绍了Turbo码的编码结构和用于Turbo码迭代译码的最大后验概率译码算法；然后提出了在几种不同方案下Turbo码的信息隐藏技术，对隐藏信息前后的译码效果进行了理论分析；最后通过实验对各种隐藏方案进行性能比较。关键词Turbo码最大后验概率译码算法信息隐藏Studyofakindo
2、finformationhidingtechnologybasedonturbocodeTANGdong-ming,LIUYu-Jun,WANGtian-yu(InstituteofInformationEngineering,InformationEngineeringUniversity,Zhengzhou450002,China)AbstractThepaperfirstproposecodingstructureofturbocodeandthemaximumaposteriorialgorithmswhi
3、chisusedtoiterativedecoding.secondly,Thepaperintroducesomekindsofinformationhidingtechnologywhichbasedondifferentcondition,also,comparethedifferencebetweentheturbocodewhichhavehiddinginformationandtheturbocodewhichhavenothiddinginformationintheory.Last,wesimul
4、atekindsoftechnologybyexperimetationtogetsomeconclusion.KeywordsTurbocodemaximumaposteriorialgorithmsInformationHiding1引言在1993年的国际通信会议（ICC’1993）上，法国不列颠通信大学的ClaudeBerrou教授等人提出的Turbo码方案由于很好地应用了Shannon信道编码定理中的随机性编译码条件而获得了几乎接近Shannon理论极限的译码性能。仿真实验表明，在一定参数条件下，Turbo
5、码可以达到距Shannon极限仅差0.7dB的优异性能。到目前为止，Turbo码在现有信道编码方案中是最好的，尚未有任何一种编码方案能与其比拟。Turbo码的出现在编码理论界引起了轰动，成为自信息论提出以来最重大的发现。自20世纪90年代以来，人们对Turbo码的理论研究和应用研究取得了丰硕的成果，但是目前没有利用Turbo码来进行信息隐藏的技术，本文就是探讨利用Turbo码来进行信息隐藏。2Turbo码的编译码结构最初提出的Turbo码采用的是并行级联卷积码的结构，即PCCC。下图给出了两个分量编码器组成的Tur
6、bo码的编码框图。信息序sx复分量码编码x删用交织px余分量码编码图1PCCC的编码器结构Turbo码编码器主要由分量编码器、交织器以及删余矩阵和复接器组成。分量码一般选择为递归系统卷积码，当然也可以是分组码、非递归卷积码等。由于采用并行级联卷积码结构的Turbo码是由两个或多个分量码经过不同交织后对同一信息序列进行编码，对任何单个传统编码，通常在译码器的最后得到硬判决译码比特，然而Turbo码译码算法不应局限于在译码器中通过的是硬判决信息。为了更好地http://www.elecfans.com电子发烧友http
7、://bbs.elecfans.com电子技术论坛利用译码器之间的信息，译码算法所用的应当是软判决信息。一个由两个分量码构成Turbo码的译码器是由两个与分量码对应的译码单元和交织器与解交织器组成的，将一个译码单元的软输出信息作为下一个译码单元的输入；为了获得更好的译码性能，将此过程迭代数次。这就是Turbo码译码器的基本的工作原理。Turbo码译码器的基本结构如下图所示：解交织软输入软输入相判软输出软输出ys加决译码器译码器交织DEC1DEC21py交织2p延时y图2Turbo码译码器的结构3译码算法Turbo码
8、译码的最优算法是MAP算法，MAP算法是基于码字格图的软输出译码算法，目的是使比特错误概率最小。这里描述的是AWGN信道模型下系统卷积码的MAP译码算法的推导。对于比特d，其LLRk表示为：k−1NN∑∑p(dk=,1Sk=m,Sk−1=m1,R1,Rk,Rk+1)p(d=
9、1R)k1mmL(dk)=log=logNk−1Np(d=
10、0R)∑∑p(d=,1S
