1.一种基于哈希算法的低PAPR高安全光传输方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、由发送端生成原始数据流,对原始数据流分别进行MD5算法和SHA‑256算法,分别生成对应的随机字符串和信息摘要;
S2、将MD5算法生成的随机字符串,通过算法设计分别生成字母数组和纯数字数组;将字母数组重新组成一个字符串,定义函数将其转换成数字格式序列;生成的新的数字格式序列与纯数字数组组合,生成随机数字序列;将所述随机数字序列与选取的CAZAC序列中对应的值组成新的随机CAZAC序列,其中,使用所述随机数字序列选取CAZAC序列中对应的值;
S3、组成的新的随机CAZAC序列与原始数据流相乘生成新的数据流;
S4、原始数据流通过SHA‑256算法生成的信息摘要放入步骤S3新的数据流尾部,并进行QAM映射;
S5、对QAM映射的信号处理传输后,将获得的信号进行QAM解映射;
S6、将解映射得到的信息代入SHA‑256算法进行计算,生成对应的信息摘要与步骤S4原始数据流通过SHA‑256算法生成的信息摘要进行比对;若比对结果为一致,则判定信息在传输过程中未被窃取或篡改,发送给对应接收端用户;如果比对结果不一致,则判定传输过程中信息被窃取或被篡改,则要求发送端信息重发或拒绝接受。
2.根据权利要求1所述的低PAPR高安全光传输方法,其特征在于,首先对生成的原始数据流进行字符格式转换,数据流转换字符格式指定成字符向量或者字符串标量,再进行MD5算法计算。
3.根据权利要求1所述的低PAPR高安全光传输方法,其特征在于,步骤S2包括:通过MD5算法,原始数据流文本生成一串随机的32位字符串;
接着对所述随机的32位字符串使用正则匹配算法分别生成1*13的字母数组和1*19的纯数字数组;将1*13的字母数组重新组成一个字符串,定义新的函数使用num2str将其转换成数字格式序列;
生成的新的数字格式序列与1*19的纯数字数组组合,生成32位的随机数字序列。
4.根据权利要求1所述的低PAPR高安全光传输方法,其特征在于,步骤S2中,选取完备单位根序列中zadoff‑chu序列的值,与MD5算法生成的随机字符串通过算法设计转换成的随机数字序列组成新的随机CAZAC序列。
5.根据权利要求4所述的低PAPR高安全光传输方法,其特征在于,CAZAC序列选择zadoff‑chu序列,Ck=[C0,C1,C2…C(L‑1)],定义为:其中,L为大于1的正整数,代表序列长度;P为L以内的所有素数;k为0(L‑1)的正整数;
~
使用生成的32位数字序列,选出CAZAC序列中对应的值,形成了一组新的随机CAZAC序列 ,m‑n+1=32。
6.根据权利要求1所述的低PAPR高安全光传输方法,其特征在于,步骤S4中,QAM映射具体为选取16‑QAM进行调制。
7.根据权利要求6所述的低PAPR高安全光传输方法,其特征在于,16‑QAM调制过程如下:
将输入比特流数据先通过星座映射到一个复平面上,每4个比特映射为一个符号,一共映射为16种调制符号;然后将符号的I、Q分量采用幅度调制,分别调制到对应的相互正交的两个载波 和 上,得到两路并行的调制信号;然后对两路并行的调制信号分别进行采样;
其中, 是一对相互正交的载波的频率。
8.根据权利要求1所述的低PAPR高安全光传输方法,其特征在于,步骤S5中,对QAM映射的信号处理过程包括:
1)将得到的串行高速信号转换为多路并行低速子载波信号,再通过快速逆傅里叶变换得到数字时域信号;
2)将得到的数字时域信号增加循环前缀和保护间隔;
3)将增加过保护间隔的多路并行信号转换成单路串行信号送入射频上变频器进行数模转换和频谱搬移,进行上变频;将信号送入调制器进行光学调制;
4)将进行光学调制后的光信号送入信道传输;在OFDM接收端,用光电探测器接收到信道中传输的信号;送入射频下变频器解调出需要的信号;
5)去除信号保护间隔;将解调出的单路信号通过串并变换成多路子载波信号;对获得的信号进行快速傅里叶变换将时域信号转换到频域上进行解调;
6)将快速傅里叶变换后的多路并行信号转换成单路串行信号。
9.根据权利要求1所述的低PAPR高安全光传输方法,其特征在于,步骤S6中对信息摘要认证判定过程如下:
1)从QAM解映射后的信号中提取出包含发送端原始数据的部分;
2)将提取出的信号数据带入SHA‑256算法进行计算,计算出对应的信息摘要;
3)从QAM解映射后的信号中提取出包含发送端初次生成的信息摘要;
4)将两次生成的信息摘要进行对比,如果摘要一致,则说明信息在传输过程中并未被篡改或者窃取,接收端同意接受;若信息摘要不一致,则说明信息在传输过程中遭到篡改或者窃取,接收端拒绝接受数据,请求发送端重发。
10.根据权利要求1所述的低PAPR高安全光传输方法,其特征在于,基于哈希算法的低PAPR高安全光传输方法是基于OFDM‑PON系统。