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专利号: 2022103572115
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于网格编码调制下高安全性聚类映射多芯光传输系统,其特征在于,包括:网络编码调制模块,用于对输入的原始比特流进行串并转换,获得并行的比特流;

二维星座聚类映射模块,用于二维星座,将并行的比特流映射获得二维星座图。

2.根据权利要求1所述的基于网格编码调制下高安全性聚类映射多芯光传输系统,其特征在于,还包括三维星座聚类映射模块,用于基于聚类映射算法,将并行的比特流从二维星座图扩展至三维几何星座图;

三维星座加密模块,用于选取蔡氏混沌模型生成扰动向量;基于扰动向量,生成三维空间扰动的混沌四元数矩阵,将三维几何星座图扰动成三维球形星座图。

3.根据权利要求2所述的基于网格编码调制下高安全性聚类映射多芯光传输系统,其特征在于,还包括数模转换模块,用于将三维球形星座图通过数模转换成实时的信号波形;

基于三维无载波幅相调制,将信号波形调制到光信号上;

多芯光纤传输模块,用于将光信号传送给光网络单元模块。

4.根据权利要求3所述的基于网格编码调制下高安全性聚类映射多芯光传输系统,其特征在于,光网络单元模块,包括:光电转换模块,用于通过光电转换将光信号转换成电信号;

模数转换模块,用于通过模数转换将电信号转到数字域,获得球形星座图;

三维星座解密及逆映射模块,用于对球形星座图使用混沌四元数矩阵解掩蔽,还原成标准的立方体星座图。

5.根据权利要求4所述的基于网格编码调制下高安全性聚类映射多芯光传输系统,其特征在于,光网络单元模块,包括:二维星座及维特比译码模块,用于根据聚类映射算法,将立方体星座图还原成二维的星座图,获得二维符号信息;对二维符号信息进行维特比译码,获得原始比特流。

6.根据权利要求1所述的基于网格编码调制下高安全性聚类映射多芯光传输系统,其特征在于,网络编码调制模块,选择2/3卷积编码器进行64QAM的网格编码调制;并行的比特流映射获得最优8QAM二维星座图。

7.根据权利要求6所述的基于网格编码调制下高安全性聚类映射多芯光传输系统,其特征在于,网格编码调制,包括:

其中,选取每列输入的原始比特流的第2位u1和第3位u2作为编码比特,并送入2/3卷积编码器,获得v0、v1和v2;

选取每列原始比特流的第一位u3作为未编码比特,将u3、v0、v1和v2送入2D TCM信号映射器,获得三行并列的比特流。

8.根据权利要求2所述的基于网格编码调制下高安全性聚类映射多芯光传输系统,其特征在于,三维星座聚类映射模块,包括:选取8QAM二维星座图的内四边形的符号数据映射到三维8QAM立方体星座图的上层,

8QAM二维星座图的外四边形的符号数据映射到三维8QAM立方体星座图的下层;

获取内四边形的符号数据的振幅和外四边形的符号数据的振幅,并对内四边形的符号数据和外四边形的符号数据进行分类判别,将在三维8QAM立方体星座图同一个顶点的符号数据归类在一起;

归类后的符号数据依次映射到三维8QAM立方体星座图空间中。

9.根据权利要求2所述的基于网格编码调制下高安全性聚类映射多芯光传输系统,其特征在于,三维星座加密模块,包括:根据三维8QAM立方体星座图,选用蔡氏混沌模型生成初始混沌序列X1;

根据采样因子L=1对初始混沌序列X1进行采样,混沌序列X1每一位减0.1后,使用向负取整函数floor处理生成序列X2,处理后的序列X2再用原X1序列通过模运算函数mod对其做模运算,生成处理后的混沌序列X3;

对混沌序列X3进行判定,若0

判定后的序列X3.×10^7生成混沌序列X4;

混沌序列X4对360用模运算函数mod做模运算生成的序列通过向负无穷取整数floor生成混沌序列X5;

X5×π/180生成代表旋转角度的混沌掩蔽序列X6;

利用angle2quat将混沌掩蔽序列X6转为三维空间扰动的混沌四元数矩阵T1;

利用quatrotate函数将混沌四元数矩阵T1扰动施加到三维8QAM立方体星座图上,将三维8QAM立方体星座图扰动成三维球形星座图。

10.根据权利要求3所述的基于网格编码调制下高安全性聚类映射多芯光传输系统,其特征在于,数模转换模块,包括:

将三维球形星座图所有点的坐标根据x、y和z三个轴的方向分成并行的三组数据;

对三组数据用相同的采样率进行上采样,生成X路数据、Y路数据和Z路数据;

将X路数据、Y路数据和Z路数据分别送入三个滤波器,得到三路信号波形;

将三路信号波形送入加法器,基于三维无载波幅相调制,合并成一路实数信号;

一路实数信号与光源调制成光信号。