[发明专利]一种基于块置乱的压缩感知OFDM-PON安全通信系统

权利要求书

1.一种基于块置乱的压缩感知OFDM-PON安全通信系统，包括发送端、接收端，发送端与接收端通过光纤传输信号，其特征在于：

发送端结构如下：光混沌发生器(1-1)、第一光电转换器(2-1)、第一抽样器(3-1)、第一加法器(22)依次连接；第一抽样器(3-1)分别通过第一索序列生成器(4-1)、混沌矩阵生成器(7)连接块置乱器(5)、第一乘法器(6-1)，块置乱器(5)通过第一乘法器(6-1)连接第一加法器(22)，第一加法器(22)依次连接模数转换器(8)、QAM调制器(9)、第一串并变换器(10-1)、IFFT变换器(11)、第一并串变换器(12-1)、循环前缀导入器(13)、电光转换器(14)；电光转换器(14)通过光纤连接接收端的第三光电转换器(2-3)；

接收端结构如下：第三光电转换器(2-3)、去导频循环前缀器(15)、第二串并变换器(10-2)、FFT变换器(16)、第二并串变换器(12-2)、QAM去调制器(17)、数模转换器(18)；减法器(23)、贝叶斯稀疏器(19)、第二乘法器(6-2)、逆向置乱器(21)依次连接；二维离散余弦反变换器(20)与第二乘法器(6-2)连接；第二光混沌发生器(1-2)依次通过第二光电转换器(2-2)、第二抽样器(3-2)与减法器(23)连接；第二抽样器(3-1)还通过第二索引矩阵生成器(4-2)与逆向置乱器(21)连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于块置乱的压缩感知OFDM-PON安全通信系统，其特征在于，在发送端，光混沌发生器(1-1)产生的混沌序列经过抽样后，得到序列索引号，再将混沌值按升序排列，得到一个索引号序列。

3.根据权利要求2所述的一种基于块置乱的压缩感知OFDM-PON安全通信系统，其特征在于，块置乱器(5)将图像值的矩阵进行分块，将每一块分配一个索引号；第一索序列生成器(4-1)将混沌序列生成索引号序列中的数值，设置为图像分组中的索引号，由此打乱图像的原始块，实现块置乱。

4.根据权利要求3所述的一种基于块置乱的压缩感知OFDM-PON安全通信系统，其特征在于，在发送端，混沌矩阵生成器(7)利用混沌序列的随机性，生成一个测量矩阵，与置乱后的图像矩阵进行相乘，得到压缩感知信号，感知信号再与混沌序列值进行相加，实现加密。

5.根据权利要求4所述的一种基于块置乱的压缩感知OFDM-PON安全通信系统，其特征在于，在发送端，加密的信号经过模数转换器(8)变成二进制后，将此时的数字信息通过QAM调制器(9)的调制，并利用IFFT变换器(11将信号调制到各个子载波上，叠加变成时域信号，通过第一并串变换器(12-1)转换成串行信号，通过导入前缀、电光转换后通过光纤传输到接收端。

6.根据权利要求5所述的一种基于块置乱的压缩感知OFDM-PON安全通信系统，其特征在于，在接收端，信号接收后，通过光电转换、去导频循环前缀器后，利用第二串并变换器(10-2)将串行符号转换成并行符号；利用FFT变换器(16将接收的信息转换成频域信息。

7.根据权利要求6所述的一种基于块置乱的压缩感知OFDM-PON安全通信系统，其特征在于，在接收端，利用数模转换器(18)进行数模转换后，减去与发射端同步的混沌值，得到感知信号，通过贝叶斯稀疏器(19)，得到稀疏信号，将此信号经过二维离散余弦反变换，得到置乱的图像信号。

8.根据权利要求7所述的一种基于块置乱的压缩感知OFDM-PON安全通信系统，其特征在于，接收端的光混沌发生器产生的混沌序列经过抽样后，得到序列索引号，第二索引矩阵生成器(4-2)将混沌值按升序排列，得到一个索引号序列；将得到图像值的矩阵进行分块，将每一块分配一个索引号；将混沌序列生成索引号序列中的数值，设置为图像分组中的索引号，由此恢复图像的原始块，恢复出原始图像。