[发明专利]一种基于星座扰动的少模P比特高安全传输方法

权利要求书

1.一种基于星座扰动的少模P比特高安全传输方法，其特征在于：

步骤1，初始数据通过奇信道和偶信道中两个频率差为的激光器利用光频梳技术产生间隔为的光频梳后输出，再通过耦合器交织在一起，形成频率间隔为的密集光载波；

步骤2，通过分束器将光分为N路，再将每一路通过分束器二次分光成M路，分别通过不同距离的光纤使光信号互不相关后，进行OFDM编码调制的同时进行加密；

步骤3，调制完成后对M路光信号进行模分复用，并通过光纤输出；

步骤4，接收端将光信号分离后进行模式解复用后，分别进行相干接收，最后在数字域对信号进行解密和解调；

步骤2中，对分光后的信号进行三维空间映射，对映射进行概率成形处理形成星座映射，对星座映射进行旋转实现第一次加密；对第一次加密后的数据通过离散傅里叶变换后进行子载波映射以及子载波扰动完成第二次加密；

星座映射通过旋转实现第一次加密具体步骤如下：

基于初始密钥进行陈氏混沌映射，生成旋转因子：

(1)

如公式(1)所示，通过初始参数(a,b,c,x,y,z)来驱动混沌系统，(a,b,c,x,y,z)即为初始密钥，默认发送端与接收端均已知初始密钥；、、表示对t求导，其中t代表一个正的步长，即 dx/dt,， dy/dt,，dz/dt；

通过混沌映射，形成三组混沌序列，首先选取混沌序列，通过其再生成三组子序列，分别代表X，Y，Z三个空间方向，按顺序读取三个序列中的值生成旋转因子，即；其中代表将X轴方向第层顺时针旋转90度、代表将Y轴方向第层顺时针旋转90度、代表将Z轴方向第层顺时针旋转90度；

通过旋转后得到的新的符号数据，将数据信息变换为I/Q两路后进行传输。

2.如权利要求1所述的一种基于星座扰动的少模P比特高安全传输方法，其特征在于：第二次加密具体步骤如下：

假设为经过初次加密后获得的符号矩阵，通过对矩阵进行点傅里叶处理后得到，离散傅里叶处理的点数满足，其中M表示总的子载波数；接着将获得的符号矩阵映射到子载波上，获得新的输出矩阵，表示第m个子载波上的第l个符号，，，其中L表示每个载波上的符号数，M表示总的载波数；

对于混沌映射所产生的其他两个混沌序列,选取合适的长度，与子载波总数和总符号数匹配，改写为，表示为：

（2）

通过混沌序列分别产生两组位移矢量和，通过位移矢量在频域上改变子载波的位置；最后在通过离散逆傅里叶变换将信号变换到时域上，此时完成了第二次加密，最终OFDM时域信号表示为：

（3）

其中表示第m个子载波上的第l个符号，是第m个载波的频率，是符号持续的时间。

3.如权利要求2所述的一种基于星座扰动的少模P比特高安全传输方法，其特征在于：步骤4中，通过相干接收后，首先通过DFT将数据变换到频域，由于加密过程中对子载波位置进行了置换，因此，通过密钥进行同样的混沌映射得到相同的位移矢量，将子载波与子载波上的符号归位；子载波归位后进行解映射，再通过IDFT将数据变换到时域，接下来对星座映射进行还原，完成解密；最后利用最小距离判别法进行星座接映射，通过选择与通过传输后的星座点距离最小的符号点，进行解调，最终恢复发端发送的数据信号。