[發明專利]基于二維混沌映射星座加密的OFDM傳輸方法及系統

在審

• 申請號: 202011407946.1
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN114598440A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 孟慶微;艾宇;范海寧;王西康;仇銘陽
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;H04L27/00;H04L27/26
• 代理公司: 西安亞信智佳知識產權代理事務所(普通合伙) 61241
• 代理人: 馬金霞

1.一種基于二維混沌映射星座加密的OFDM傳輸方法，其特征在于，包括以下步驟：

輸入信號經星座映射后得到調制列向量；

通過二維混沌映射生成第一序列和第二序列，利用所述第一序列和第二序列對所述調制列向量進行星座加密處理，生成加密信號；

所述加密信號經IFFT變換生成一頻域信號后，通過信道傳輸至接收端；

將接收到的所述頻域信號進行FFT變換生成一時域信號；

根據所述二維混沌映射的參數生成解密矩陣，利用所述解密矩陣對所述加密信號進行解密，進而完成解調過程。

2.根據權利要求1所述傳輸方法，其特征在于，所述利用所述第一序列和第二序列對所述調制列向量進行星座加密處理的步驟，還包括以下步驟：

利用所述第一序列對調制符號的幅度進行拓展加密，利用所述第二序列對所述調制符號的相位進行旋轉加密，生成所述調制符號的幅度及相位的加密矩陣；

根據所述加密矩陣對所述調制列向量進行加密處理。

3.根據權利要求2所述傳輸方法，其特征在于，在利用所述第一序列對所述調制符號的幅度進行拓展加密的步驟中，所述第一序列先通過公式(1)獲得幅度拓展因子r_n，再通過公式(2)生成所述調制符號的幅度加密矩陣R；

R＝diag(r) (2)；

其中，u為第一序列，r＝(r₀，r₁，…，r_N-1)^T。

4.根據權利要求3所述傳輸方法，其特征在于，在利用所述第二序列對所述調制符號的相位進行旋轉加密的步驟中，所述第二序列先通過公式(3)獲得相位旋轉因子φ_n，再通過公式(4)生成所述調制符號的相位加密矩陣Φ；

其中，v為第二序列。

5.根據權利要求4所述傳輸方法，其特征在于，在所述根據所述加密矩陣對所述調制列向量進行加密處理的步驟中，通過公式(5)進行加密；

x₀＝RΦx (5)；

其中，x＝(x₀，x₁，…x_N-1)^T為所述調制列向量。

6.根據權利要求2所述傳輸方法，其特征在于，所述解密矩陣與所述加密矩陣互為逆矩陣。

7.根據權利要求6所述傳輸方法，其特征在于，所述根據所述二維混沌映射的參數生成解密矩陣，利用所述解密矩陣對所述加密信號進行解密的步驟中，所述解密公式為：

其中，為所述時域信號；

R^-1為所述調制符號的幅度解密矩陣，且

Φ^-1為所述調制符號的相位解密矩陣，且Φ^-1＝Φ^H。

8.根據權利要求1所述傳輸方法，其特征在于，所述二維混沌映射為H6non混沌映射。

9.根據權利要求1所述傳輸方法，其特征在于，所述輸入信號經星座映射的調制方式為PSK調制、ASK調制或QAM調制。

10.一種基于二維混沌映射星座加密的OFDM傳輸系統，其特征在于，包括：

混沌映射星座加密單元，用于通過二維混沌映射生成第一序列和第二序列，利用所述第一序列和第二序列對經星座映射生成的調制列向量進行星座加密處理，生成加密信號；

IFFT變換單元，用于將所述加密信號經IFFT變換生成一頻域信號后，通過信道傳輸至接收端；

FFT變換單元，用于將接收到的所述頻域信號進行FFT變換生成一時域信號；

解密單元，用于根據所述二維混沌映射的參數生成解密矩陣，利用所述解密矩陣對所述加密信號進行解密，進而完成解調過程。