OFDM-PON系统中基于混沌映射的密钥保护和PAPR降低的加密算法
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作者:
作者单位:

(1.杭州电子科技大学 通信工程学院,杭州 310018; 2.上海交通大学 区域光纤通信网与 新型光通信系统国家重点实验室,上海 200240)

作者简介:

毕美华(1981-),女,山东济宁人,博士,讲师,主要从事 高速光通信与光网络以及OFDM-PON接入网的安全性研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(61501157,1)、浙江省青年自然基金(LQ 16F050004)和浙江省自然科学基金(LY17F050012)资助项目 (1.杭州电子科技大学 通信工程学院,杭州 310018; 2.上海交通大学 区域光纤通信网与 新型光通信系统国家重点实验室,上海 200240)


Chaos-based keys protection and PAPR reduction scheme for secure transmission in OFDM-PON system
Author:
Affiliation:

(1.School of Communication Engineering,Hangzhou Electronic University,Hang zhou 310018,China; 2.State Key Laboratory of Advanced Optical Communication System and Networks,Department of Electronic Engineering,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200240,China)

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    摘要:

    针对正交频分复用-无源光网络(OFDM-PON) 传输系统中的数据安全与高峰均功率比(PAPR)问 题,提出一种基于混沌映射的PAPR降低与数据加密算法。该加密算法,首先利用拉格朗日多 项式隐藏混 沌映射初值实现密钥保护;然后,利用混沌映射生成二值序列,通过正向异或与反向异或对 明文进行加密 得到动态密文,以抵抗选择明文攻击;最后,采用混沌加密的恒包络零自相关(CAZAC)矩 阵与OFDM符 号相乘降低PAPR。实验结果表明,该加密算法可实现密钥的隐藏,且生成的动态密文能够有 效抵抗选择明 文攻击。同时,相较于普通的OFDM-PON系统,该算法能够实现~2.4 dB(PAPR=10-3 )的PAPR降低与~1dB(BER=10-3)的接收灵敏度提升,进一步提升了传输性能。

    Abstract:

    To effectively solve the data transmission security and high peak-to -average power ratio (PAPR) caused by the orthogonal frequency division multipexing (OFDM) signals,this lett er proposes a chaos-based PAPR reduction and data encryption algorithm in orthogonal frequency division multiplexing-passive optical network (OFDM-PON) system.Firstly,the Lagrange polynomial is employed for the chaotic initial values hiding hence obtaining the secret keys protection.Then,the completely dynamic cipher texts are generated by the forward and backward XOR op erations,which can achieve the capacity of against chosen-plaintext attacks (CPAs).Finally,the chaos encrypt ed constant amplitude zero auto correlation (CAZAC) matrix multiplies with the OFDM signal vector to obtain the PAPR reduction.Experimental results show that,the proposed scheme can achieve ~2.4dB PAPR (PAPR=10-3) r eduction and ~1dB (BER=10-3) improvement of receiver sensitivity if com pared with the common OFDM-PON,which further improve the transmission performan ce.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

陈瑞兰,毕美华,付小松,卓先好,杨国伟,杨学林. OFDM-PON系统中基于混沌映射的密钥保护和PAPR降低的加密算法[J].光电子激光,2018,29(11):1167~1172

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  • 收稿日期:2018-04-26
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  • 在线发布日期: 2018-11-14
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