1.一种基于索引调制的三维信号安全传输方法,其特征在于,包括:获取密钥初值和待发送的原始数据;
将所述密钥初值通过混沌模型生成四维混沌序列X、Y、Z、U;
利用四维混沌序列中的X和U生成的加密序列R对二进制形式的原始数据进行XOR运算,得到加密数据;
将所述密钥初值经过二进制转换,得到由N个四位比特组成的二进制的密钥初值;
将加密数据分成N组,每组有15个子载波,并根据二进制的密钥初值确定每组子载波的待插入的静默位置,对于第n组子载波,根据二进制的密钥初值的第n个四位比特表示的值F,得到该组子载波的待插入的静默位置为第F个子载波和第F+1个子载波之间;在静默位置插入静默子载波,将每组变成16个子载波,再进行三维映射并将静默子载波设置在原点位置,得到三维星座图;
利用四维混沌序列中的Y和Z对三维星座图进行星座掩蔽,得到星座掩蔽后的三维星座图;
对星座掩蔽后的三维星座图进行IFFT、添加后缀、并串转换得到传输数据;
将所述传输数据经过光纤信道传输给接收端。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述密钥初值通过混沌模型生成四维混沌序列,包括:所述混沌模型采用4D Zhang model,表示为:其中,X、Y、Z、U为状态变量, 为分别X、Y、Z、U对时间t的导数,a、b、c、d、e为系统参数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述混沌模型的密钥初值X0、Y0、Z0、U0分别为0.34978641、1.25812974、0.80056479、0.10078942。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,4D Zhang Model的四个四维混沌序列的取值范围分别是(‑9,10)、(‑10,12)、(‑4,9)、(‑7,7)。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,利用四维混沌序列中的X和U生成的加密序列R对二进制形式的原始数据进行XOR运算,得到加密数据,包括:利用二进制的四维混沌序列中的X和U生成加密序列R;利用加密序列R对二进制形式的原始数据进行XOR运算,得到加密数据;其中利用二进制的四维混沌序列中的X和U生成加密序列R,包括:4
X1=mod(floor(X·10),2)
4
U1=mod(floor(U·10),2)
将X1和U1串联连接得到加密序列R。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,利用四维混沌序列中的Y和Z对三维星座图进行星座掩蔽,得到星座掩蔽后的三维星座图,包括:利用四维混沌序列中Y和Z分别生成第一置乱序列、第二置乱序列;
分别利用第一置乱序列、第二置乱序列对三维星座图的子载波、符号进行置乱,得到星座掩蔽后的三维星座图。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,利用四维混沌序列中Y和Z分别生成第一置乱序列、第二置乱序列,包括:将Y升序排序后去倒数生成矩阵,然后与Y相乘生成第一置乱方阵Y1;将Z升序排序后去倒数生成矩阵,然后与Z相乘生成第二置乱方阵Z1;
其中,sort(‑)是升序排序函数;
分别提取出第一置乱方阵Y1、第二置乱方阵Z1中1的位置,生成第一置乱序列、第二置乱序列。
8.一种基于索引调制的三维信号安全传输装置,其特征在于,包括处理器及存储介质;
所述存储介质用于存储指令;
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1至7任一项所述方法。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述方法。