CN114221750B - 一种基于ofdm-pon多混沌置乱的安全通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明基于OFDM‑PON多混沌置乱的安全通信系统，发送端：信号发生器与映射器连接，映射器依次通过混沌激光器等接入串并变换器，映射器还通过两乘法器接入加法器，加法器连接串并变换器；串并变换器连接IFFT变换器，IFFT变换器输出端与并串变换器输入端连接，并串变换器输出端通过导频与循环前缀导入器连接光电调制器，光电调制器将电信号变成光信号；光信号通过光纤传输到接收端的掺铒光纤放大器；接收端：掺铒光纤放大器通过光电检测器等与FFT变换器输入端连接；FFT变换器输出端与并串变换器连接，并串变换器还通过两乘法器连接两积分器，积分器都连接到映射器，映射器依次通过混沌激光器等与并串变换器相连，映射器与信号发生器连接，映射器还原信息。
Description
技术领域
本发明属于保密通信与信息安全技术领域，具体涉及一种基于OFDM-PON多混沌置乱的安全通信系统。
背景技术
目前的正交频分复用(OFDM)很大程度上提高了频带利用率，利用PSK(相移键控)或QAM(正交幅度调制)将信号映射成复数符号，再利用互相正交的多子载波在发端进行IFFT变换，实现数据加载，再在收端利用FFT进行反变换。相比于传统的FDM(频分复用)，OFDM能充分利用频率资源，并且能消除多径效应带来的符号间干扰，实现高速传输。但现有技术还存在着通信不安全的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于OFDM-PON多混沌置乱的安全通信系统。
为了达到上述发明目的，本发明采取以下技术方案：
一种基于OFDM-PON多混沌置乱的安全通信系统，包括发送端和接收端，接收端与发射端通过光纤信道连接；
发送端结构如下：j个信号发生器与j个映射器连接，映射器的第一端口依次通过第一混沌激光器、第一采样器、第一升序索引生成器接入第一串并变换器，映射器的第二端口、第三端口分别通过第一乘法器、第二乘法器接入加法器，加法器连接第一串并变换器；第一串并变换器的N个端口连接IFFT变换器的N个输入端口，IFFT变换器的j×N个输出端口与第一并串变换器的j×N个输入端口连接，第一并串变换器将并行序列转换成串行序列，第一并串变换器的输出端口通过导频与循环前缀导入器连接光电调制器，光电调制器将电信号变成光信号；光信号通过光纤传输到接收端的掺铒光纤放大器；
接收端结构如下：掺铒光纤放大器、光电检测器、去导频循环前缀器、第j+1个串并变换器依次连接，第j+1个串并变换器将串行信号转换成并行信号，第j+1个串并变换器的j×N输出端口与FFT变换器的j×N输入端口连接；FFT变换器的1：N输出端口与第j+1个并串变换器的N输入端口连接，第j+1个并串变换器的两输出端口分别通过第2j+1个乘法器、第2j+2个乘法器连接第一积分器、第二积分器，第一积分器、第二积分器都连接到第j+1个映射器，第j+1个映射器依次通过第j+1个混沌激光器、第j+1个采样器、第j+1个升序索引生成器与第j+1个并串变换器相连，第j+1个映射器的输出端口与第j+1个信号发生器连接，第j+1个映射器还原第j路信息mj。
作为优选方案，同步混沌序列由收发端同步的混沌激光器产生，其中，第一混沌激光器器与第j+1混沌激光器同步、…、第j混沌激光器与第2j混沌激光器同步。
作为优选方案，在发送端，第一信息发生器、...、第j信号发生器产生的信息序列分别传输到第一映射器、...、第j映射器，根据格雷码的映射规则，将各种比特组合映射成I、Q两路数据。
作为优选方案，在发送端，第一混沌激光器、...、第j混沌激光器产生混沌序列，在每一路中，通过对混沌序列抽样，依次对其中的第i和第i+1个混沌值进行比较，当第i个混沌值大于第i+1个混沌值时，交错I、Q两路中的当前值，即其中的第i个值，而当混沌序列中的第i个值小于第i+1个值时，则I、Q两路中的当前值不变，实现了信息的加密。
作为优选方案，在发送端，通过第一混沌激光器、...、第j混沌激光器置乱后的I、Q两路数据分边乘以cosωt和-sinωt，然后通过第1加法器、...、第j加法器相加，产生复数符号，完成加密的正交幅度调制(QAM)，再加上导频训练序列。这样发送端将被传输的数字信号转换成子载波幅度的映射。
作为优选方案，在发送端，第一加法器、...、第j加法器形成的复数符号序列，分别通过第一串并转换器、...、第j串并变换器将串行的符号序列转换为并行符号流。再通过第一采样器、...、第j采样器和第一升序索引生成器、...、第j升序索引生成器对第一、...、第j混沌激光器生成的混沌序列进行采样和升序排列并返回索引号，通过第一、...、第j升序索引生成器得到的索引号对第一串并变换器、...、第j串并变换器输出的并行数据流进行置乱。之后利用IFFT变换器，进行快速傅里叶变换逆变换，将频域的符号变到时域上。每N个经过串并转换的符号被不同的子载波调制。
作为优选方案，在发送端，IFFT变换器输出的时域符号，通过第一并串变换器，转换成串行信号，通过循环前缀导入器插入循环前缀，再通过光电调制器，变成光信号在光纤中传输。
作为优选方案，在接收端，掺铒光纤放大器对信息进行放大后，利用光电检测器将光信号变成电信号，通过去循环前缀器减除循环前缀，再利用第j+1个串并变换器，将串行符号转换成并行符号。
作为优选方案，在接收端，通过第j+1个、...、第2j个混沌激光器产生与发送端同步的混沌信号，再通过第j+1个、...、第2j个采样器和索引序列生成器获取的索引号对FFT变换器输出的频域符号进行反置乱恢复，再减去导频训练序列，并通过j个并串变换器，转换成j路串行符号(每一路N个符号)。每一路串行符号分成两路，分别乘以cosωt和-sinωt，并利用相应的积分器在一个周期内进行积分，得到置乱后的I、Q两路。
作为优选方案，在接收端，每一路的I、Q两路数据通过接收端产生的同步混沌序列按照与发送端定义的置乱原则进行恢复，得到初始的I、Q两路数据。
作为优选方案，在接收端，第一路、...、第j路通过第j+1映射器、...、第2j映射器按照格雷码编码规则将对应的I、Q两路数据还原原始信息m1，…，mj。
本发明基于OFDM-PON多混沌置乱的安全通信系统原理与过程为：
信息序列通过映射器，根据格雷码的映射规则，将各种比特组合映射成I、Q两路数据。在发送端，第一混沌激光器、...、第j混沌激光器分别与接收端第j+1混沌激光器、...、第2j混沌激光器产生同步的混沌序列，在每一路中，通过对混沌序列抽样，依次对其中的第i和第i+1个混沌值进行比较，当第i个混沌值大于第i+1个混沌值时，交错I、Q两路中的当前值，即其中的第i个值，而当混沌序列中的第i个值小于第i+1个值时，则I、Q两路中的当前值不变，实现了信息的加密。再通过第一混沌激光器、...、第j混沌激光器置乱后的I、Q两路数据分边乘以cosωt和-sinωt，然后通过第一加法器、...、第j加法器相加，产生复数符号，完成加密的正交幅度调制(QAM)，再加上导频训练序列。通过上述，发送端将被传输的数字信号转换成子载波幅度的映射。之后分别通过第一串并转换器、...、第j串并变换器将串行的符号序列转换为并行符号流，再通过第一采样器、...、第j采样器和第一升序索引生成器、...、第j升序索引生成器对第一、...、第j混沌激光器生成的混沌序列进行采样和升序排列并返回索引号，通过第一、...、第j升序索引生成器得到的索引号对第一串并变换器、...、第j串并变换器输出的并行数据流进行置乱；之后利用IFFT变换器，进行快速傅里叶变换逆变换，将频域的符号变到时域上。每N个经过串并转换的符号被不同的子载波调制。IFFT变换器输出的时域符号，通过第一并串变换器，转换成串行信号，通过循环前缀导入器插入循环前缀，再通过光电调制器，变成光信号在光纤中传输。
通过光纤传输后，在接收端，掺铒光纤放大器对信息进行放大后，利用光电检测器将光信号变成电信号，通过去循环前缀器减除循环前缀，再利用第j+1个串并变换器，将串行符号转换成并行符号。通过第j+1个、...、第2j个混沌激光器产生与发送端同步的混沌信号，再通过第j+1个、...、第2j个采样器和索引序列生成器获取的索引号对FFT变换器输出的频域符号进行反置乱恢复，再减去导频训练序列，并通过j个并串变换器，转换成j路串行符号(每一路N个符号)。每一路串行符号分成两路，分别乘以cosωt和-sinωt，并利用相应的积分器在一个周期内进行积分，得到置乱后的I、Q两路。每一路的I、Q两路数据通过接收端产生的同步混沌序列按照与发送端定义的置乱原则进行恢复，得到初始的I、Q两路数据。第一路、...、第j路通过第j+1映射器、...、第2j映射器按照格雷码编码规则将对应的I、Q两路数据还原原始信息m1，…mj。
本发明的创新之处在于，通过16QAM调制信息序列，得到按格雷码映射的I、Q两路，利用收发端同步激光器产生的同步混沌序列，在发送端对I、Q两路进行数据交换以实现第一重置乱，再分别与同向和正交载波相乘并通过相加器得到加密后QAM调制符号。对调制后符号变换得到并行数据流，按照对同步混沌序列采样升序排列得到的索引号进行第二重置乱，再调制到各个子载波上，以打乱原始的对应关系。之后利用逆向快速傅里叶变换(IFFT)将信号变成时域信号，插入循环前缀，这样，攻击者就不能直接恢复信息。在接收端，去掉循环前缀，通过接收端同步混沌序列恢复并行数据顺序，利用快速傅里叶变换(FFT)，将接收的信息转换成频域信息，恢复出QAM调制所产生的符号，再进行相干解调恢复I、Q两路并恢复置乱，按照格雷码映射关系得到传输的信息。
本发明与现有技术相比，有益效果是：
本发明基于OFDM-PON多混沌置乱的安全通信系统，其安全性在于：解码时，收发端混沌必须同步，而混沌对电路参数和初始条件敏感性，增强了通信的安全，同时双重置乱的存在使得传输系统和数据传输更加复杂。
附图说明
图1为本发明实施例一种基于OFDM-PON多混沌置乱的安全通信系统的构架图；
图2为本发明发送端混沌序列。
图3为本发明接收端混沌序列(显示：收发端同步)。
图4为本发明实施例OFDM加密通信系统误码率与信噪比之间的关系图。
图5为第一路发送的原始信号。
图6为解调后的信号。
其中：
第一信号发生器1-1、…第2j信号发生器1-2j、第一映射器2-1、…、第2j映射器2-2j、第一乘法器3-1、第二乘法器3-2、…、第4j乘法器3-4j、第一加法器4-1、第二加法器4-2、…第j加法器4-j、第一串并变换器5-1、第二串并变换器5-2、…、第j串并变换器5-j、第一混沌激光器6-1、...、第2j混沌激光器6-2j，第一采样器7-1、...、第2j采样器7-2j，第一升序索引生成器8-1、...、第2j升序索引生成器8-2j，IFFT变换器9、第一并串变换器10-1、循环前缀导入器11、光电调制器12。EDFA(掺铒光纤放大器)13、光电检测器14、去导频循环前缀器15、第j+1串并变换器5-(j+1)、FFT变换器16、第二并串变换器10-2、…、第j+1并串变换器10-(j+1)、第一积分器17-1、第二积分器17-2、…、第2j积分器17-2j。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
如图1所示，本实施例一种基于OFDM-PON多混沌置乱的安全通信系统的具体连接关系为：
发送端：第一信号发送器1-1的右侧端口与第一映射器2-1的左侧端口连接，第一映射器2-1右侧的第一端口连接到第一混沌激光器6-1的左端口，第二、第三端口分别与第一乘法器3-1、第二乘法器3-2左侧的端口相连接。第一乘法器3-1的右侧端口与第一加法器4-1的上端口连接，第二乘法器3-2的右端口与第一加法器4-1的下端口连接。第一加法器4-1的右端口与第一串并变换器5-1的左端口连接。第一混沌激光器6-1的右端口与第一采样器7-1的左端口相连，第一采样器7-1的右端口和第一升序索引生成器8-1的左端口相连，第一升序索引生成器8-1的右端口与第一串并变换器5-1的上端口相连。…，以此类推，第j信号发送器1-j的右侧端口与第j映射器2-j的左侧端口连接，第j映射器2-j右侧的第一端口连接到第j混沌激光器6-j的左端口，第二、第三端口分别和第2j-1乘法器3-(2j-1)、第2j乘法器3-2j的左侧端口相连接。第2j-1乘法器3-(2j-1)的右侧端口与第j加法器4-j的上端口连接，第2j乘法器3-2j的右端口与第j加法器4-j的下端口连接。第j加法器4-j的右端口与第j串并变换器5-j的左端口连接；第j混沌激光器6-j的右端口与第j采样器7-j的左端口相连，第j采样器7-j的右端口和第j升序索引生成器8-j的左端口相连，第j升序索引生成器8-j的右端口与第j串并变换器5-j的上端口相连。
通过第一串并变换器5-1分成N个并行符号，第一串并变换器5-1右侧N个端口连接到IFFT变换器9的左侧N个端口。…。通过第j串并变换器5-j分成N个并行符号，第j串并变换器5-j右侧N个端口连接到IFFT变换器9的左侧N个端口。IFFT变换器9左右两侧端口数均为j×N。
IFFT变换器9右侧j×N个端口与第一并串变换器10-1的左侧j×N个端口连接，第一并串变换器10-1将并行序列转换成串行序列，第一并串变换器10-1的右侧端口与第一导频与循环前缀导入器11的左侧端口连接，第一导频与循环前缀导入器11的右侧端口与第一光电调制器12的左侧端口连接，第一光电调制器12将电信号变成光信号。
光信号通过光纤传输到接收端的第一掺铒光纤放大器13的上侧端口。
接收端：第一EDFA(掺铒光纤放大器)13的下侧端口与第一光电检测器14的右侧端口连接，第一光电检测器14的左侧端口与第一去导频循环前缀器15的右侧端口连接，第一去导频循环前缀器15的左侧端口与第j+1串并变换器5-(j+1)的右侧端口连接，第j+1串并变换器5-(j+1)将串行信号转换成并行信号，第j+1串并变换器5-(j+1)的左侧j×N端口与FFT变换器16的右侧j×N端口连接，
FFT变换器16左侧1：N端口与第二并串变换器10-2的右侧N端口连接，第二并串变换器10-2的左侧端口输出信号分成两路，分别连接到第2j+1乘法器3-(2j+1)与第2j+2乘法器3-(2j+2)的右侧端口，第2j+1乘法器3-(2j+1)与第2j+2乘法器3-(2j+2)左侧两个端口分别连接到第一积分器17-1与第二积分器17-2的右侧端口，第一积分器17-1与第二积分器17-2的左侧端口分别连接到第j+1映射器2-(j+1)的右侧第二、三个端口，第j+1映射器2-(j+1)的右侧第一个端口与第j+1混沌激光器6-(j+1)的左端口相连，第j+1混沌激光器6-(j+1)的右端口与第j+1采样器7-(j+1)的左端口相连，第j+1采样器7-(j+1)的右端口和第j+1升序索引生成器8-(j+1)的左端口相连，第j+1升序索引生成器8-(j+1)的右端口与第二并串变换器10-2的上端口相连，第j+1映射器2-(j+1)的左侧端口与第j+1信号发生器1-(j+1)连接，第j+1映射器2-(j+1)还原第一路信息m1。
…。
FFT变换器16左侧N：N端口与第j+1并串变换器10-j+1的右侧N的端口连接，第j+1并串变换器10-(j+1)的左侧端口输出信号分成两路，分别连接到第4j-1乘法器3-(4j-1)与第4j乘法器3-4j的右侧端口，第4j-1乘法器3-(4j-1)与第4j乘法器3-4j左侧两个端口分别连接到第2j-1积分器17-2j-1与第2j积分器17-2j的右侧端口，第2j-1积分器17-(2j-1)与第2j积分器17-2j的左侧端口分别连接到第2j映射器2-2j的右侧第二、三个端口，第2j映射器2-2j的右侧第一个端口与第2j混沌激光器6-2j的左端口相连，第2j混沌激光器6-2j的右端口与第2j采样器7-2j的左端口相连，第2j采样器7-2j的右端口和第2j升序索引生成器8-2j的左端口相连，第2j升序索引生成器8-2j右端口与第j+1并串变换器10-(j+1)相连，第2j映射器2-2j的左侧端口与第2j信号发生器1-2j连接，第2j映射器2-2j还原第j路信息mj。
信息序列通过映射器，根据格雷码的映射规则，将各种比特组合映射成I、Q两路数据。在发送端，第一混沌激光器、...、第j混沌激光器分别与接收端第j+1混沌激光器、...、第2j混沌激光器产生同步的混沌序列，在每一路中，通过对混沌序列抽样，依次对其中的第i和第i+1个混沌值进行比较，当第i个混沌值大于第i+1个混沌值时，交错I、Q两路中的当前值，即其中的第i个值，而当混沌序列中的第i个值小于第i+1个值时，则I、Q两路中的当前值不变，实现了信息的加密。再通过第一混沌激光器、...、第j混沌激光器置乱后的I、Q两路数据分边乘以cosωt和-sinωt，然后通过第1加法器、...、第j加法器相加，产生复数符号，完成加密的正交幅度调制(QAM)，再加上导频训练序列。这样发送端将被传输的数字信号转换成子载波幅度的映射。之后分别通过第一串并转换器、...、第j串并变换器将串行的符号序列转换为并行符号流。再通过第一采样器、...、第j采样器和第一升序索引生成器、...、第j升序索引生成器对第一、...、第j混沌激光器生成的混沌序列进行采样和升序排列并返回索引号，通过第一、...、第j升序索引生成器得到的索引号对第一串并变换器、...、第j串并变换器输出的并行数据流进行置乱。之后利用IFFT变换器，进行快速傅里叶变换逆变换，将频域的符号变到时域上。每N个经过串并转换的符号被不同的子载波调制。IFFT变换器输出的时域符号，通过第一并串变换器，转换成串行信号，通过循环前缀导入器插入循环前缀，再通过光电调制器，变成光信号在光纤中传输。
通过光纤传输后，在接收端，掺铒光纤放大器对信息进行放大后，利用光电检测器将光信号变成电信号，通过去循环前缀器减除循环前缀，再利用第j+1个串并变换器，将串行符号转换成并行符号。通过第j+1个、...、第2j个混沌激光器产生与发送端同步的混沌信号，再通过第j+1个、...、第2j个采样器和索引序列生成器获取的索引号对FFT变换器输出的频域符号进行反置乱恢复，再减去导频训练序列，并通过j个并串变换器，转换成j路串行符号(每一路N个符号)。每一路串行符号分成两路，分别乘以cosωt和-sinωt，并利用相应的积分器在一个周期内进行积分，得到置乱后的I、Q两路。每一路的I、Q两路数据通过接收端产生的同步混沌序列按照与发送端定义的置乱原则进行恢复，得到初始的I、Q两路数据。第一路、...、第j路通过第j+1映射器、...、第2j映射器按照格雷码编码规则将对应的I、Q两路数据还原原始信息m1，…mj。这样完成了基于OFDM混沌置乱加密与解密的安全通信。
下面将结合上述系统结构对本实施例的安全通信系统的使用方式作说明。
本发明中，信息序列通过映射器，根据格雷码的映射规则，将各种比特组合映射成I、Q两路数据。在发送端，第一混沌激光器、...、第j混沌激光器分别与接收端第j+1混沌激光器、...、第2j混沌激光器产生同步的混沌序列，在每一路中，通过对混沌序列抽样，依次对其中的第i和第i+1个混沌值进行比较，当第i个混沌值大于第i+1个混沌值时，交错I、Q两路中的当前值，即其中的第i个值，而当混沌序列中的第i个值小于第i+1个值时，则I、Q两路中的当前值不变，实现了信息的加密。再通过第一混沌激光器、...、第j混沌激光器置乱后的I、Q两路数据分边乘以cosωt和-sinωt，然后通过第一加法器、...、第j加法器相加，产生复数符号，完成加密的正交幅度调制(QAM)，再加上导频训练序列。这样发送端将被传输的数字信号转换成子载波幅度的映射。之后分别通过第一串并转换器、...、第j串并变换器将串行的符号序列转换为并行符号流，通过第一采样器、...、第j采样器和第一升序索引生成器、...、第j升序索引生成器对第一混沌激光器、...、第j混沌激光器生成的混沌序列进行采样和升序排列并返回索引号，通过第一升序索引生成器、...、第j升序索引生成器得到的索引号对第一串并变换器、...、第j串并变换器输出的并行数据流进行置乱。再利用第一IFFT变换器，进行快速傅里叶变换逆变换，将频域的符号变到时域上。每N个经过串并转换的符号被不同的子载波调制。IFFT变换器输出的时域符号，通过第一并串变换器，转换成串行信号，通过循环前缀导入器插入循环前缀，后通过光电调制器，变成光信号在光纤中传输。
通过光纤传输后，在接收端，掺铒光纤放大器对信息进行放大后，利用光电检测器将光信号变成电信号，通过去导频循环前缀器减除循环前缀，再利用第j+1个串并变换器，将串行符号转换成并行符号。通过第j+1混沌激光器、...、第2j混沌激光器产生与发送端同步的混沌信号，后通过第j+1采样器、...、第2j采样器和索引序列生成器获取的索引号对FFT变换器输出的频域符号进行反置乱恢复，再减去导频训练序列，并通过j并串变换器，转换成j路串行符号(每一路N个符号)。每一路串行符号分成两路，分别乘以cosωt和-sinωt，并利用相应的积分器在一个周期内进行积分，得到置乱后的I、Q两路。每一路的I、Q两路数据通过接收端产生的同步混沌序列按照与发送端定义的置乱原则进行恢复，得到初始的I、Q两路数据。第一路通过第j+1映射器、...、第j路通过第2j映射器按照格雷码编码规则将对应的I、Q两路数据还原原始信息m1，…，mj。
本发明实施例中，加密是通过混沌序列对映射产生的I、Q两路置乱并对并行变换后的16QAM调制符号序列进行索引置乱来实现的。收发两端须采用同步的混沌序列进行解密。
实现通信的过程简要归纳如下：
1、收发两端通过激光器产生同步混沌序列。
2、对信息进行格雷码映射产生I、Q两路。
3、利用发送端混沌序列对I、Q两路进行数据扰乱。
4、对I、Q两路分别乘上同向和正交载波完成16QAM调制。
5、调制后符号进行串并变换，加导频训练符号。
6、利用采样器和升序索引生成器对混沌序列获取到的索引号进行并行数据置乱。
7、利用IFFT进行傅氏变换，再并串变换，加前缀。
8、利用光电调制器，将电信号转换成光信号。
9、接收端利用检测器将光信号转换成电信号。
8、串并变换后利用同步混沌序列得到的索引号进行置乱恢复，减除导频，并通过FFT进行傅氏变换。
9、QAM解调，得到I、Q两路，通过混沌序列进行数据恢复。
10、根据I、Q两路数据和映射关系还原信息序列。
以上对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于OFDM-PON多混沌置乱的安全通信系统，包括发送端和接收端，接收端与发射端通过光纤信道连接；其特征在于：
发送端结构如下：j个信号发生器与j个映射器连接，映射器的第一端口依次通过第一混沌激光器、第一采样器、第一升序索引生成器接入第一串并变换器，映射器的第二端口、第三端口分别通过第一乘法器、第二乘法器接入加法器，加法器连接第一串并变换器；
第一串并变换器的N个端口连接IFFT变换器的N个输入端口，IFFT变换器的j×N个输出端口与第一并串变换器的j×N个输入端口连接，第一并串变换器将并行序列转换成串行序列，第一并串变换器的输出端口通过导频与循环前缀导入器连接光电调制器，光电调制器将电信号变成光信号；
光信号通过光纤传输到接收端的掺铒光纤放大器；
接收端结构如下：
掺铒光纤放大器、光电检测器、去导频循环前缀器、第j+1个串并变换器依次连接，第j+1个串并变换器将串行信号转换成并行信号，第j+1个串并变换器的j×N输出端口与FFT变换器的j×N输入端口连接；
FFT变换器的1：N输出端口与第j+1个并串变换器的N输入端口连接，第j+1个并串变换器的两输出端口分别通过第2j+1个乘法器、第2j+2个乘法器连接第一积分器、第二积分器，第一积分器、第二积分器都连接到第j+1个映射器，第j+1个映射器依次通过第j+1个混沌激光器、第j+1个采样器、第j+1个升序索引生成器与第j+1个并串变换器相连，第j+1个映射器的输出端口与第j+1个信号发生器连接，第j+1个映射器还原第j路信息mj。
2.如权利要求1所述一种基于OFDM-PON多混沌置乱的安全通信系统，其特征在于：发送端、接收端同步的混沌激光器产生同步混沌序列，其中，第一混沌激光器与第j+1个混沌激光器同步。
3.如权利要求2所述一种基于OFDM-PON多混沌置乱的安全通信系统，其特征在于：发送端，第j个信号发生器产生的信息序列传输到第j个映射器，根据格雷码的映射规则，将各种比特组合映射成I、Q两路数据。
4.如权利要求3所述一种基于OFDM-PON多混沌置乱的安全通信系统，其特征在于：发送端，j个混沌激光器产生混沌序列，在每一路中，通过对混沌序列抽样，依次对其中的第i和第i+1个混沌值进行比较，当第i个混沌值大于第i+1个混沌值时，交错I、Q两路中的当前值，而当混沌序列中的第i个值小于第i+1个值时，则I、Q两路中的当前值不变，实现信息的加密。
5.如权利要求4所述一种基于OFDM-PON多混沌置乱的安全通信系统，其特征在于：通过第j个混沌激光器置乱后的I、Q两路数据分边乘以cosωt和-sinωt，后通过加法器相加，产生复数符号，完成加密的正交幅度调制，再加上导频训练序列。
6.如权利要求5所述一种基于OFDM-PON多混沌置乱的安全通信系统，其特征在于：在发送端，第j个加法器形成的复数符号序列通过第j个串并变换器将串行的符号序列转换为并行符号流；通过第j个采样器和第j个升序索引生成器对第j个混沌激光器生成的混沌序列进行采样和升序排列并返回索引号，通过第j个升序索引生成器得到的索引号对第j个串并变换器输出的并行数据流进行置乱；后利用IFFT变换器进行快速傅里叶变换逆变换，将频域的符号变到时域上；每N个经过串并转换的符号被不同的子载波调制。
7.如权利要求6所述一种基于OFDM-PON多混沌置乱的安全通信系统，其特征在于：IFFT变换器输出的时域符号通过第一并串变换器转换成串行信号，通过循环前缀导入器插入循环前缀、光电调制器后变成光信号。
8.如权利要求1-7任一项所述一种基于OFDM-PON多混沌置乱的安全通信系统，其特征在于：接收端，掺铒光纤放大器对信息进行放大后，利用光电检测器将光信号变成电信号，通过去循环前缀器减除循环前缀，再利用第j+1个串并变换器，将串行符号转换成并行符号。
9.如权利要求8所述一种基于OFDM-PON多混沌置乱的安全通信系统，其特征在于：通过第2j个混沌激光器产生与发送端同步的混沌信号，再通过第2j个采样器和索引序列生成器获取的索引号对FFT变换器输出的频域符号进行反置乱恢复，再减去导频训练序列，并通过j个并串变换器，转换成j路串行符号，每一路N个符号；每一路串行符号分成两路，分别乘以cosωt和-sinωt，并利用相应的积分器在一个周期内进行积分，得到置乱后的I、Q两路数据。
10.如权利要求9一种基于OFDM-PON多混沌置乱的安全通信系统，其特征在于：接收端，每一路的I、Q两路数据通过接收端产生的同步混沌序列按照与发送端定义的置乱原则进行恢复，得到初始的I、Q两路数据；接收端，第j路通过第2j个映射器按照格雷码编码规则将对应的I、Q两路数据还原原始信息mj。
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