基于數(shù)字混沌的信號擾碼技術(shù)在光正交頻分復(fù)用保密傳輸中的應(yīng)用.pdf

1、在現(xiàn)代高速通信網(wǎng)絡(luò)中，光纖通信因為其具有低損耗、大容量和強抗干擾能力等特點，已逐漸成為通信網(wǎng)絡(luò)中的骨干。在光通信技術(shù)中，光正交頻分復(fù)用（OFDM）是一種基于正交多載波的頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)，由于各子載波間存在正交性而避免了子載波間的干擾，同時子載波間的保護間隔有效地減小，從而頻譜利用率得到提升。由于多載波調(diào)制可以通過快速離散傅里葉變換實現(xiàn)，降低了系統(tǒng)計算復(fù)雜度。自2005年OFDM技術(shù)從電域引入光域，光OFDM技術(shù)已成為了下一代高速光纖通信

2、系統(tǒng)最具前景的技術(shù)之一。
　　另一方面，隨著光纖通信中的數(shù)據(jù)容量不斷增加，光纖中的信息安全傳輸?shù)闹匾匀找娉蔀樘魬?zhàn)。數(shù)字混沌系統(tǒng)以其良好的偽隨機性、相關(guān)性、初值敏感性等安全加密特性，在保密通信方面極具實用價值。同時由于光OFDM的產(chǎn)生和調(diào)制中需要在電域大量地采用數(shù)字信號處理（DSP），以靈活配置其子載波的頻率和時間，光 OFDM便于與數(shù)字混沌安全技術(shù)天然地相結(jié)合到一起。
　　本文側(cè)重研究數(shù)字混沌在光OFDM保密通信系統(tǒng)中的應(yīng)

3、用，并在理論研究的基礎(chǔ)上，實驗驗證了基于數(shù)字混沌的信號擾碼技術(shù)用于光OFDM接入網(wǎng)（PON）的傳輸。主要包括以下幾部分研究工作：
　?。?）研究了通過數(shù)字混沌構(gòu)造同步訓(xùn)練序列的符號定時同步算法：針對強度調(diào)制直接檢測（IMDD）光OFDM系統(tǒng)，利用混沌序列良好的偽隨機性和相關(guān)性，構(gòu)造 OFDM符號同步所需要的特殊訓(xùn)練序列，降低了計算復(fù)雜度的同時，保持了良好的OFDM符號時間同步性能，同時由于混沌的初值敏感性，增強了系統(tǒng)的安全性，混沌

4、同步算法的可行性得到了實驗驗證。
　?。?）研究了基于數(shù)字混沌的信號擾碼加密技術(shù)：在光OFDM系統(tǒng)中，通過將數(shù)字混沌與傳統(tǒng)的選擇映射（SLM）和部分傳輸序列（PTS）算法結(jié)合，對傳輸?shù)男畔⑦M行了加密，提供了極大的密鑰空間；在加密的同時降低了傳輸信號的峰均功率比（PAPR），提升了傳輸性能；混沌系統(tǒng)也為SLM和PTS算法提供了擾碼信息，減少了系統(tǒng)的邊帶信息傳輸。實驗中成功實現(xiàn)了基于數(shù)字混沌的信號擾碼算法的保密傳輸與信號解密接收。