[发明专利]一种基于以太网通信的物理层安全编码系统

权利要求书

1.一种基于以太网通信的物理层安全编码系统，其特征在于，包括服务器、FPGA模块和以太网通信辅助平台；所述FPGA模块包括物理层PHY芯片、MAC控制器和FIFO存储器；FPGA模块实现安全编译码功能。

2.根据权利要求1所述的基于以太网通信的物理层安全编码系统，其特征在于，所述服务器的工作模式包括，图像传输模式和安全距离测量模式；在图像处理模式下，服务器向FPGA模块发送图像信源，FPGA模块对图像信源安全编译码后发回服务器，服务器对处理前后的图像信源进行比较，评判系统的安全编码性能；在性能测试模式下，FPGA模块产生随机信源，并向服务器发送随机信源在不同信噪比下的误码率数据，服务器对所述误码率数据进行分析，评判系统的安全编码性能。

3.根据权利要求2所述的基于以太网通信的物理层安全编码系统，其特征在于，所述图像传输模式下，服务器选定图像传输控制参数，向FPGA模块传输图像传输控制参数和图像信源；所述图像传输控制参数包括图像信源的码长、码率和信道信噪比；所述安全距离测量模式下，服务器选定随机传输控制参数，向FPGA模块传输随机传输控制参数，所述随机传输控制参数包括，随机信源的码长、码率和信道信噪比的起点、终点、间隔。

4.根据权利要求1所述的基于以太网通信的物理层安全编码系统，其特征在于，所述FPGA模块通过无线局域网IEEE 802.11n标准，实现码长、码率可变的LDPC码编码；通过BP译码和最小和译码算法实现译码。

5.根据权利要求1所述的基于以太网通信的物理层安全编码系统，其特征在于，所述FPGA模块采用BPSK调制，在AWGN信道下，通过改变所述随机信源的信噪比大小控制信道的高斯噪声的功率，得到信噪比、误码率性能曲线，计算安全距离。

6.根据权利要求1所述的基于以太网通信的物理层安全编码系统，其特征在于，所述服务器内的数据依次通过网卡、千兆以太网传输至所述物理层PHY芯片。

7.根据权利要求1所述的基于以太网通信的物理层安全编码系统，其特征在于，所述物理层PHY芯片与所述MAC控制器通过RGMII接口连接；所述MAC控制器对数据进行地址解析与校验，如果地址解析与校验通过，则将数据写入所述FIFO存储器，被写入FIFO存储器的数据依次经过安全编码、BPSK调制、AWGN信道和安全译码后通过网口回送给服务器。

8.根据权利要求1所述的基于以太网通信的物理层安全编码系统，其特征在于，所述服务器为PC机；所述FPGA模块为FPGA开发板；所述物理层PHY芯片的型号为88E1111。

9.根据权利要求1所述的基于以太网通信的物理层安全编码系统，其特征在于，所述服务器通过winPcap与FPGA模块进行数据通信。

10.根据权利要求1所述的基于以太网通信的物理层安全编码系统，其特征在于，所述FPGA模块内设置有非奇异随机置乱矩阵。