1.一种基于啁啾调制的高安全光传输方法,利用混沌序列和置换矩阵扰动信号发射端的子载波顺序,以实现加密,其特征在于,所述加密的过程包括以下步骤:S1)利用一维logistic映射模型产生初始混沌序列,所述logistic映射模型为:xl+1=μxl(1‑xl)
其中,xl为在序列中l处的取值,l为自然数,μ为分支参数,μ∈(0,4),x0∈(0,1);
S2)定义置换矩阵的初始矩阵为N×N的单位矩阵,其特点为主对角线上的元素均为1,其余为0,即:
S3)对所述初始混沌序列中的数值进行采样,使其每个采样点的数字为整数,获得由整数组成的混沌序列,之后以所述整数为行元素,按顺序将所有整数以两两为一组,构成1×2的行矩阵,在整数两两组对过程中,如果当前行矩阵第2列的整数元素与该行矩阵第1列的整数元素重复,或者当前矩阵当前列的整数元素与已有的其它1×2行矩阵同列的整数元素重复,则顺延取值,跳过重复的数字;
在获得由N个1×2行矩阵组成的目标混沌序列后,利用所述目标混沌序列对所述单位矩阵中1元素所在位置进行调整,得到置乱的置换矩阵,调整的规则为:用目标混沌序列中第w个行矩阵的元素调整单位矩阵里第w行/列的1元素的位置,1≤w≤N,设所述的第w个行矩阵为[Ew,Fw],则原单位矩阵里第w行/列的1元素在扰乱后被调整到矩阵的第Ew行,第Fw列;
S4)将被置乱的置换矩阵与子载波的初始矩阵相乘,得到加密后的子载波顺序。
2.根据权利要求1所述的一种基于啁啾调制的高安全光传输方法,其特征在于,数据传输流程如下:
信号发射端:通过QAM映射单元对其接收的原始数据进行处理,将数据映射到星座图上,完成QAM调制;然后将数据进行串/并转换,分成多路信号分别加载到啁啾信号不同的子载波上,在OCDM调制单元中进行逆菲涅尔离散变换,完成OCDM调制,此时各路子载波满足正交的特性,同时,在将数据加载到子载波之前,运用子载波混沌加密映射单元生成的所述置乱矩阵对所述的不同的子载波进行顺序的扰乱,完成混沌加密的过程;之后将数据进行并/串转换,将这一串数据通过数模转换变成实时的信号波形,并调制到光信号上,传输到信号接收端;
信号接收端:先将光信号转换成电信号,并通过模数转换将电信号转换为对应的数字信号,之后进行串/并转换的处理,在OCDM解调单元中进行菲涅尔离散变换和解密,完成OCDM解调,再在QAM解映射单元中完成解映射,最后再通过并/串变换对基带信号进行处理,恢复出原始数据。
3.根据权利要求2所述的一种基于啁啾调制的高安全光传输方法,其特征在于,包括以下步骤:
在所述信号发射端,完成逆菲涅尔离散变换后,在进行并/串转换之前,对数据进行增加保护间隔的操作;
在所述信号接收端,在进行串/并转换之后,进行菲涅尔离散变换之前,对数据进行移除保护间隔的操作。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种基于啁啾调制的高安全光传输方法,其特征在于,所述QAM映射单元采用16QAM。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种基于啁啾调制的高安全光传输方法,其特征在于,所述菲涅尔离散变换的定义式为:
其中,s(n)为离散OCDM信号, 是离散后第k个载波信号,x(k)为调制信号,N为载波的数量,n为时域的采样,j为虚数单位。