一种智能优化四维混沌矢量加密正交传输方法技术

技术编号:26346523 阅读:53 留言:0更新日期:2020-11-13 21:23
本发明专利技术公开了一种智能优化四维混沌矢量加密正交传输方法,属于信息传输技术领域,基于正交模分复用传输系统,从通信的星座、OFDM的子载波频率、时间以及模式四个维度对通信系统进行加密,多维度的超混沌加密能够提供足够大的密钥空间,为通信安全提供有力的保障,并且创新性的将机器学习利用于多维度加密优化,实现维度之间的协调优化,从而有效降低加密处理过程的时间,降低具有加密步骤的通信系统在数字信号处理模块的负面效率。与传统的加密传输方案相比,本专利提出的方案具有更有力的安全保障,并且加密代价更低。

An intelligent optimized orthogonal transmission method for four dimensional chaotic vector encryption

【技术实现步骤摘要】
一种智能优化四维混沌矢量加密正交传输方法
本专利技术属于信息传输
,具体涉及一种智能优化四维混沌矢量加密正交传输方法。
技术介绍
近年来,由于信息技术的高速发展以及人们对网络容量需求的增加,数据通信带宽每年以20%~40%的速率持续增长,高质量、高速率的信息传输已经成为人们最急切的需求之一。并且全球即将迎来5G时代,中国华为作为5G标准主导者之一,使得中国走在了5G的最前端。因此中国的通信领域将面向更为广泛的空间,有更多的新空间需要拓展,更多的新业务将被开发。这些都使得通信技术对频谱速率、用户体验速率、峰值速率等指标的要求越来越高。为了落实“宽带中国”战略实施,突破当前光网络传输容量极限,就必须告别传统的单芯单模传输系统,转向多模多芯大容量光传输系统的研究。空分复用(SDM)系统通过增加并充分利用空间维度来提高光纤通信容量,这也是我们已知的进一步提升光纤通信容量的唯一手段。其中,模分复用(MDM)技术由于少模光纤技术的成熟,被广泛使用在SDM系统中。利用少模光纤中有限的正交模式,将信息在不同的信道中进行传输,从而使通信系统的容量得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能优化四维混沌矢量加密正交传输方法,其特征在于:包括如下步骤:/n1)原始比特数据通过星座映射后,转化为符号数据;/n2)利用初始密钥驱动混沌映射,从而生成对不同维度加密的掩蔽因子;/n3)提取步骤2)生成的掩蔽因子,首先从通信星座的维度,对步骤1)中产生的符号数据进行星座维度的置乱;/n4)将步骤3)生成的新的符号数据进行子载波映射,生成原始OFDM符号;/n5)提取步骤2)生成的掩蔽因子,对OFDM的子载波频率、时间进行置乱;/n6)利用空间光调制器对激光器产生的光速进行空间光调制,获得n个不同模态的正交模式光束;/n7)将步骤5)生成的加密OFDM信号进行模式分配,分配到步骤6...

【技术特征摘要】
1.一种智能优化四维混沌矢量加密正交传输方法,其特征在于:包括如下步骤:
1)原始比特数据通过星座映射后,转化为符号数据;
2)利用初始密钥驱动混沌映射,从而生成对不同维度加密的掩蔽因子;
3)提取步骤2)生成的掩蔽因子,首先从通信星座的维度,对步骤1)中产生的符号数据进行星座维度的置乱;
4)将步骤3)生成的新的符号数据进行子载波映射,生成原始OFDM符号;
5)提取步骤2)生成的掩蔽因子,对OFDM的子载波频率、时间进行置乱;
6)利用空间光调制器对激光器产生的光速进行空间光调制,获得n个不同模态的正交模式光束;
7)将步骤5)生成的加密OFDM信号进行模式分配,分配到步骤6)生成的不同模态的光载波;
8)利用步骤2)生成的掩蔽因子,打乱步骤7)的分配映射关系,实现模式置乱;
9)将步骤3)、5)、8)的迭代次数以及过程前后数据的相关性反馈到神经网络训练模块,并且改变置乱对象数目,重复步骤3)-8),利用算法进行训练,获得最终的加密模型;
10)以步骤9)生成的最终加密模型,对数据进行加密,过程如步骤3)-8)所述;
11)将步骤10)中生成的加密光信号通过光纤链路进行传输;
12)在接收端,首先利用步骤2)产生的掩蔽因子,依次对模式、时间、子载波频率、星座符号进行解密;
13)对步骤12)后产生的解密信号进行星座解映射,恢复出原始比特数据。


2.根据权利要求1所述的一种智能优化四维混沌矢量加密正交传输方法,其特征在于:
步骤2)中,所述的利用初始密钥驱动混沌映射,具体为:基于初始密钥进行混沌映射,生成
掩蔽因子xn;采用超混沌chen映射进行处理,其中,初始参数a,b,c,d,r,x,y,z,w来驱动混
沌系统,即初始密钥,默认发送端与接收端都知道初始的密钥;为变量,随着迭代
次数进行改变,并且成为混沌序列(X,Y,Z,W)中的元素,即:

();
初通过混沌映射,产生四组混沌序列(X,Y,Z,...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘博忻向军任建新毛雅亚赵建业王瑞春沈磊李良川周锐王光全吴泳锋孙婷婷赵立龙
申请(专利权)人:南京信息工程大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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