[发明专利]基于五维超混沌的FBMC无源光网络物理层加密方法及装置

权利要求书

1.一种基于五维超混沌的FBMC无源光网络物理层加密方法，其特征在于，所述方法包括：

获取FBMC滤波器组多载波无源光网络系统中经过符号映射的待加密的第一数字信号；

确定初始的五维混沌参数值和五维超混沌微分方程组，并根据所述初始的五维混沌参数值，求解所述五维超混沌微分方程组，得到五维混沌参数解集，所述五维混沌参数解集包括第一混沌参数集、第二混沌参数集、第三混沌参数集、第四混沌参数集和第五混沌参数集，其中，每个混沌参数集中都包含多个混沌参数值；

根据所述第一混沌参数集，对所述第一数字信号的同相分量进行混沌加密，并根据所述第二混沌参数集，对所述第一数字信号的正交分量进行混沌加密，得到第二数字信号；

根据所述第三混沌参数集对所述第二数字信号进行频域的采样点置换加密，得到第三数字信号；

对所述第三数字信号进行反傅里叶变换，得到第四数字信号；

根据所述第四混沌参数集对所述第四数字信号进行滤波器组置换加密，得到第五数字信号；

根据所述第五混沌参数集对所述第五数字信号进行时域的采样点置换加密，得到加密数字信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述五维超混沌微分方程组为：

其中，x表示第一混沌参数，y表示第二混沌参数，z表示第三混沌参数，u表示第四混沌参数，w表示第五混沌参数，t表示时间，表示对时间求微分，a、b、c、h、k₁和k₂均表示预设系数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一混沌参数集，对所述第一数字信号的同相分量进行混沌加密，并根据所述第二混沌参数集，对所述第一数字信号的正交分量进行混沌加密，得到第二数字信号的步骤，包括：

采用如下公式计算所述第二数字信号中各个采样点的信号值：

C_k＝(Re[P_k]±I_k)+j(Im[P_k]±Q_k)

其中，P_k表示所述第一数字信号中的第k个采样点的信号值，Re[P_k]表示信号的同相分量，Im[P_k]表示信号的正交分量，I_k表示基于所述第一混沌参数集中的第k个混沌参数值生成的第k个用于加密同相分量的参量，Q_k表示基于所述第二混沌参数集中的第k个混沌参数值生成的第k个用于加密正交分量的参量，j表示虚部符号，C_k表示所述第二数字信号中第k个采样点的信号值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三混沌参数集对所述第二数字信号进行频域的采样点置换加密，得到第三数字信号的步骤，包括：

根据所述第三混沌参数集生成第一序列，所述第一序列中的元素数目与所述第二数字信号在频域内的采样点数目相同；

以元素值升序的方式重新排列所述第一序列中的元素，得到第二序列；

根据同一元素在所述第一序列和所述第二序列中所处位置的对应关系，确定频域采样点置换索引；

根据所述频域采样点置换索引，对所述第二数字信号在频域内的采样点进行位置置换，得到第三数字信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第四混沌参数集对所述第四数字信号进行滤波器组置换加密，得到第五数字信号的步骤，包括：

根据所述第四混沌参数集生成第三序列，所述第三序列中的元素数目与滤波器组的数目相同；

以元素值升序的方式重新排列所述第三序列中的元素，得到第四序列；

根据同一元素在所述第三序列和所述第四序列中所处位置的对应关系，确定滤波器组置换索引；

根据所述滤波器组置换索引，对所述滤波器组进行位置置换，并确定第五数字信号，所述第五数字信号是所述第四数字信号经过位置置换后的滤波器组处理后的信号。