[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

说明书

本发明实施例提供了一种基于五维超混沌的FBMC无源光网络物理层加密方法及装置，获取待加密的第一数字信号；求解五维超混沌微分方程组，得到五维混沌参数解集；根据第一混沌参数集，对第一数字信号的同相分量进行混沌加密，并根据第二混沌参数集，对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；根据第三混沌参数集对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；对第三数字信号进行反傅里叶变换，得到第四数字信号；根据第四混沌参数集对第四数字信号进行滤波器组置换加密，得到第五数字信号；根据第五混沌参数集对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。提高了FBMC无源光网络系统信号传输的安全性。

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，特别是涉及一种基于五维超混沌的FBMC无源光网络物理层加密方法及装置。

背景技术

无源光网络(Pass_ive Optical Network,PON)技术是宽带接入的较佳解决方案，在当前的接入网中得到了广泛的应用。

滤波器组多载波(Filter Bank Multi-Carrier，FBMC)因其频谱效率高、抗光纤链路损伤的鲁棒性强、时频分配的灵活性被广泛研究，并被认为是下一代光接入网的一个有前途的候选方案。在FBMC-PON的下行方向，光线路终端发送的信号被广播到所有光网络单元。由于FBMC-PON的广播特性，下行信号容易被窃听。非法光网络单元可能通过暴力攻击同一下行线路中的其他光网络单元而窃听信号。

可见，在FBMC-PON系统，信号传输安全性不高。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于五维超混沌的FBMC无源光网络物理层加密方法及装置，以实现提高信号传输安全性。

具体技术方案如下：

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种基于五维超混沌的FBMC无源光网络物理层加密方法，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。

可选的，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。

可选的，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：