一种5G网络中混沌多址结合OFDM的安全通信系统的制作方法

一种5g网络中混沌多址结合ofdm的安全通信系统
技术领域
1.本发明属于5g网络中保密通信与信息安全技术领域，具体涉及一种5g网络中混沌多址 ofdm的安全通信系统。


背景技术：

2.正交频分复用(ofdm)是一种利用互相正交的多子载波的技术，首先将信息进行正交幅度调制(qam)，然后将信号进行串并转换，再调制到各个子载波上，利用逆向快速傅里叶变换(ifft)将信号变成时域信号，在接收端，利用快速傅里叶变换(fft)，将接收的信息转换成频域信息，在利用相干解调以及映射关系，解调出原始信息，ofdm与传统的fdm(频分复用)相比，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。混沌具有很好的随机性，因此可以用于产生随机比特，将不同的高速随机比特与相应低速信息相乘，信息的功率就均分到较高的带宽上，再将此信息进行qam调制，以及后续的ofdm调制，就能实现混沌多址 ofdm通信。基于ofdm具有上述特性，本发明将其与混沌多址结合应用于通信技术领域，提供一种新的宽带多址技术方案。


技术实现要素：

3.针对现有技术上述现状，本发明提供了一种5g网络中混沌多址 ofdm安全通信系统。本发明的创新之处在于，利用混沌良好的随机性，产生随机比特，这样将各路高速随机比特与相应低速信息相乘，信息的功率就均分到较高的带宽上，再将此信息进行qam调制，进行串并转换，再调制到各个子载波上，利用逆向快速傅里叶变换(ifft)将信号变成时域信号；在接收端，利用快速傅里叶变换(fft)，将接收的信息转换成频域信息，再利用相干解调以及映射关系，解调出码分复用信息，最后通过相关检测，恢复原始信息，进而进行安全通信。
4.为了达到上述发明目的，本发明采取以下技术方案：
5.一种5g网络中混沌多址结合ofdm的安全通信系统，其发送端包括j路结构，每路结构如下：混沌发生器、第一随机比特发生器、第一乘法器、第一映射器依次连接，第一映射器通过两个第二乘法器连接减法器，减法器连接串并变换器；j路结构的j个串并变换器都连接ifft变换器，ifft变换器依次连接第一并串变换器、第一滤波器、第一循环前缀导入器、第一直流偏置器、第一光电调制器；第一光电调制器与接收端的第一掺铒光纤放大器通过光纤连接；接收端中，第一掺铒光纤放大器、第一光电检测器、第二直流偏置器、去循环前缀器、第二滤波器、串并变换器、第一fft变换器依次相连，第一fft变换器连接j路结构，每路结构如下：第一fft变换器连接第二并串变换器，第二并串变换器通过两个第三乘法器各连接一积分器，两积分器连接第二映射器，第二映射器依次连接第三并串变换器、相关器、第二随机比特发生器、混沌发生器；混沌发生器与发送端的混沌发生器相连。作为优选方案，混沌发生器与相对应的混沌发生器同步。
6.作为优选方案，混沌发生器输出的混沌信号，通过第一随机比特产生器对混沌信
号进行8位抽样编码，产生高速随机比特。
7.作为优选方案，在发送端，第一随机比特产生器产生的高速比特流与低速信息相乘，这样低速率信息被调制到相应的宽带的高速比特上，实现信息的隐藏。
8.作为优选方案，在发送端，第一乘法器输出高速宽带信息，传输到第一映射器，根据格雷码的映射规则，将各种比特组合映射成两个符号数据，分边乘以cosωt和sinωt，然后通过减法器相减，完成正交幅度调制(qam)，得到qam符号序列。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。
9.作为优选方案，在发送端，第一减法器形成的符号序列，通过串并转换器将串行的符号序列转换为并行符号流，利用ifft变换器，进行快速傅里叶变换逆变换，将数据的频谱表达式变到时域上。每n个经过串并转换的符号被不同的子载波调制。
10.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，通过第一滤波器、第一循环前缀导入器，利用第一直流偏置器剪除负功率部分，再通过第一光电调制器，变成光信号在光纤中传输。
11.作为优选方案，在接收端，第一edfa对信息进行放大后，利用第一光电检测器将光信号变成电信号，利用第二直流偏置器还原负功率部分，通过去循环前缀器，再利用第二滤波器进行滤波，利用串并变换器，将串行符号转换成并行符号。
12.作为优选方案，在接收端，第一fft变换器输出的频域符号，通过第二并串变换器，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，并进行积分，第j路得到x
j
，y
j
；x
j
，y
j
通过第二映射器还原相应的比特组合，再通过第三并串变换器得到被相应的随机比特扩频的比特流。
13.作为优选方案，在接收端，混沌发生器输出的混沌信号，通过第二随机比特产生器对混沌信号进行8位抽样编码，产生高速随机比特。
14.作为优选方案，在接收端，高速随机比特与恢复的第一路扩频序列通过互相关器，在一个信息比特进行互相关运算，互相关系数接近1时，判为1，接近
‑
1时，判为0。
15.本发明混沌多址 ofdm原理与过程如下：
16.第1混沌发生器与第j 1混沌发生器同步、第2混沌发生器与第j 2混沌发生器同步、
…
、第j混沌发生器与第2j混沌发生器同步。以上作为加密和解密的混沌载波。
17.利用第1混沌发生器输出的混沌信号，通过第1随机比特产生器对混沌信号进行8位抽样编码，进一步产生高速随机比特；同样第2混沌发生器输出的混沌信号，通过第2随机比特产生器对混沌信号进行8位抽样编码，产生高速随机比特；
…
；第j混沌发生器输出的混沌信号，通过第j随机比特产生器对混沌信号进行8位抽样编码，产生高速随机比特。第1随机比特产生器产生的高速比特流与低速信息m1相乘，第2随机比特产生器产生的高速比特流与低速信息m2相乘，
…
，第j随机比特产生器产生的高速比特流与低速信息mj相乘，这样低速率信息被调制到相应的宽带的高速比特上，实现了信息的加密。
18.第1乘法器输出的高速宽带信息，传输到第1映射器，根据格雷码的映射规则，将各种比特组合映射成x1,y1两个符号数据，分边乘以cosωt和sinωt，然后通过减法器相减，得到复数信号，
…
，同样所述的第j乘法器输出的高速宽带信息，传输到第j映射器、根据格雷码的映射规则，将各种比特组合映射成x
j
，y
j
两个数据，分边乘以cosωt和sinωt，然后通过减法器相减得到复数符号数据，完成正交幅度调制(qam)，得到qam符号序列。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。第1减法器形成的符号序列，通过第1串并转换器将串行的符号序列转换为并行符号流，然后加上导频训练符号。第2减法器形成的符号序列，通过第2串并转换器将串行的符号序列转换为并行符号流，然后加上导频训练符号。
…
。第j减法器形成的符号序列，通过第j串并转换器将串行的符号序列转换为并行符号流。利用第1ifft变换器，进行快速傅里叶变换逆变换，将数据从频谱叠加变到时域上，然后加上导频训练符号。每n个经过串并转换的符号被不同的子载波调制。第1ifft变换器输出的时域符号，通过第1并串变换器，转换成串行信号，通过第1滤波器、第1循环前缀与加窗器，利用第1直流偏置器剪除负功率部分，再通过第1光电调制器，变成光信号在光纤中传输。
19.到达接收端，利用第1edfa对信息进行放大，第1光电检测器将光信号变成电信号，第2直流偏置器还原负功率部分，通过去循环前缀器，再利用第2滤波器进行滤波，通过第j 1个串并变换器，将串行符号转换成并行符号。第1fft变换器将时域符号转换成频域符号，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)，每一路再减去导频训练符号。每一路串行符号分成两路，分别乘以cosωt和sinωt，并进行积分。第一路得到还原出x1,y1；
…
；第j路还原处x
j
，y
j
。
20.这样符号x1,y1通过j 1映射器还原相应的比特组合，
…
，第j路x
j
,y
j
通过2j映射器还原相应的比特组合。再分别通过第j 2、j 3、
…
、2j 1并串变换器得到被相应的原先随机比特扩频的比特流。
21.第j 1混沌发生器输出的与第1混沌发生器同步的混沌信号，通过第j 1随机比特产生器对混沌信号进行8位抽样编码，进一步产生用于解码的高速随机比特；
…
；同样第2j混沌发生器产生与第j混沌发生器同步的混沌信号，通过第2j随机比特产生器对混沌信号进行8位抽样编码，产生用于解码的高速随机比特。
22.j 1路高速随机比特与恢复的第一路扩频序列通过互相关器，在一个信息比特进行互相关运算，互相关系数接近1时，判为1，接近
‑
1时，判为0；
…
；2j路高速随机比特与恢复的第j路扩频序列通过互相关器，在一个信息比特进行互相关运算，互相关系数接近1时，判为1，接近
‑
1时，判为0。
23.本发明与现有技术相比，有益效果是：
24.本发明完成了混沌多址 ofdm的安全通信，其安全性在于：解码时，混沌必须同步，而混沌对电路参数和初始条件敏感，从而保证了通信的安全。
附图说明
25.图1为本发明实施例一种5g网络中混沌多址 ofdm安全通信系统的构架图；
26.图2为本发明实施例的发送端第一混沌发生器输出的混沌信号示意图；
27.图3为本发明实施例的接收端第j 1混沌发生器输出的混沌信号示意图；
28.图4为本发明实施例ofdm子载波频谱示意图。
29.图5(a)第一路发送的原始信号，5(b)为解调后的信号。
30.其中：
31.第1混沌发生器1
‑
1、第2混沌发生器1
‑
2、
…
第j混沌发生器1
‑
j；
32.第1随机比特产生器2
‑
1、第2随机比特产生器2
‑
2、
…
、第j随机比特发生器2
‑
j；
33.第1乘法器3
‑
1、第2乘法器3
‑
2、
…
、第j乘法器3
‑
j；
34.第1映射器4
‑
1、第2映射器4
‑
2、
…
、第j映射器4
‑
j；
35.第j 1乘法器3
‑
(j 1)、第j 2乘法器3
‑
(j 2)、
…
第3j
‑
1乘法器3
‑
(3j
‑
1)、第3j个乘法器3
‑
3j；
36.第1减法器5
‑
1、第2减法器5
‑
2、
…
、第j减法器5
‑
j；
37.第1串并变换器6
‑
1、第2串并变换器6
‑
2、
…
、第j串并变换器6
‑
j；
38.ifft变换器8、第1并串变换器9
‑
1、第1滤波器10
‑
1、第1循环前缀器11
‑
1、第1直流偏置器12
‑
1、第1光电调制器13；第1edfa(掺铒光纤放大器)16、第1光电检测器17、第2直流偏置器12
‑
2、去循环前缀器11
‑
2、第2滤波器10
‑
2、第j 1串并变换器6
‑
(j 1)、第1fft变换器18；
39.第2并串变换器9
‑
2、
…
、第j 1并串变换器9
‑
(j 1)；
40.第3j 1乘法器3
‑
(3j 1)、
…
、第5j乘法器3
‑
5j；
41.第1积分器14
‑
1、第2积分器14
‑
2、
…
、第2j积分器14
‑
2j；
42.第j 1映射器4
‑
(j 1)、第j 2映射器4
‑
(j 2)、
…
、第2j映射器4
‑
2j；
43.第1相关器15
‑
1、第2相关器15
‑
2、第j相关器15
‑
j；
44.第j 1随机比特产生器2
‑
(j 1)、第j 2随机比特产生器2
‑
(j 2)、
…
、第2j随机比特发生器2
‑
2j；
45.第j 1个混沌发生器1
‑
(j 1)、第j 2混沌产生器1
‑
(j 2)、
…
、第2j混沌发生器1
‑
2j。
具体实施方式
46.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。
47.本发明一种5g网络中混沌多址与ofdm的安全通信系统，包括发送端和接收端，发送端和接收端之间通过光纤连接。
48.具体地，发送端包括第1混沌产生器、第2混沌产生器、
…
第j混沌发生器、第1随机比特产生器、第2随机比特产生器、
…
、第j随机比特发生器、第1乘法器、第2乘法器、
…
、第3j乘法器、第1映射器、第2映射器、
…
、第j映射器、第1减法器、第2减法器、
…
、第j减法器、第1串并变换器、第2串并变换器、
…
、第j串并变换器、ifft变换器、第1并串变换器、第1滤波器、第1循环前缀器、第1直流偏置器、第1光电调制器。
49.接收端，包括依次连接的第1edfa(掺铒光纤放大器)、第1光电检测器、第2直流偏置器、去循环前缀器、第j 1串并变换器、第1fft变换器、第2并串变换器、
…
、第2j 1并串变换器、第3j 1乘法器、
…
、第5j乘法器、第1积分器、第2积分器、
…
、第2j积分器、第j 1映射器、第j 2映射器、
…
、第2j映射器、第1相关器、第2相关器、第j相关器、第2j混沌发生器、第j 1随机比特产生器、第j 2随机比特产生器、
…
、第2j随机比特发生器、第j 1混沌产生器、第j 2混沌产生器、
…
、第2j混沌产生器。
50.接收端与发射端通过光纤连接。
51.第1混沌发生器与第j 1混沌发生器同步、第2混沌发生器与第j 2混沌发生器同步、
…
、第j混沌发生器与第2j混沌发生器同步。利用第1混沌发生器输出的混沌信号，通过第1随机比特产生器对混沌信号进行8位抽样编码，进一步产生高速随机比特；同样第2混沌发生器输出的混沌信号，通过第2随机比特产生器对混沌信号进行8位抽样编码，产生高速随机比特；
…
；第j混沌发生器输出的混沌信号，通过第j随机比特产生器对混沌信号进行8位抽样编码，产生高速随机比特。第1随机比特产生器产生的高速比特流与低速信息m1相乘，第2随机比特产生器产生的高速比特流与低速信息m2相乘，
…
，第j随机比特产生器产生的高速比特流与低速信息mj相乘，这样低速率信息被调制到相应的宽带的高速比特上，实现了信息的加密。
52.第1乘法器输出的高速宽带信息，传输到第1映射器，根据格雷码的映射规则，将各种比特组合映射成x1，y1两个符号数据，分边乘以cosωt和sinωt，然后通过减法器相减，得到复数信号，然后加上导频训练符号，
…
，同样所述的第j乘法器输出的高速宽带信息，传输到第j映射器、根据格雷码的映射规则，将各种比特组合映射成x
j
，y
j
两个数据，分边乘以cosωt和sinωt，然后通过减法器相减得到复数符号数据，完成正交幅度调制(qam)，得到qam符号序列，然后加上导频训练符号。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。第1减法器形成的符号序列，通过第1串并转换器将串行的符号序列转换为并行符号流，然后加上导频训练符号。第2减法器形成的符号序列，通过第2串并转换器将串行的符号序列转换为并行符号流，然后加上导频训练符号，
…
，第j减法器形成的符号序列，通过第j串并转换器将串行的符号序列转换为并行符号流，然后加上导频训练符号。利用第1ifft变换器，进行快速傅里叶变换逆变换，将数据的频谱表达式变到时域上。每n个经过串并转换的符号被不同的子载波调制。第1ifft变换器输出的时域符号，通过第1并串变换器，转换成串行信号，通过第1滤波器、第1循环前缀导入器，利用第1直流偏置器剪除负功率部分，再通过第1光电调制器，变成光信号在光纤中传输。
53.到达接收端，利用第1edfa对信息进行放大，第1光电检测器将光信号变成电信号，第2直流偏置器还原负功率部分，通过去循环前缀器，再利用第2滤波器进行滤波，通过第j 1个串并变换器，将串行符号转换成并行符号。第1fft变换器将时域符号转换成频域符号，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)。每一路串行符号减去导频训练符号后，分成两路，分别乘以cosωt和sinωt，并进行积分。第一路得到还原出x1，y1；
…
；第j路还原处x
j
，y
j
。这样符号x1，y1通过j 1映射器还原相应的比特组合，
…
，第j路x
j
，y
j
通过2j映射器还原相应的比特组合。再分别通过第j 2、j 3、
…
、2j 1并串变换器得到被相应的原先随机比特扩频的比特流。第j 1混沌发生器输出的与第1混沌发生器同步的混沌信号，通过第j 1随机比特产生器对混沌信号进行8位抽样编码，进一步产生用于解码的高速随机比特；
…
；同样第2j混沌发生器产生与第j混沌发生器同步的混沌信号，通过第2j随机比特产生器对混沌信号进行8位抽样编码，产生用于解码的高速随机比特。j 1路高速随机比特与恢复的第一路扩频序列通过互相关器，在一个信息比特进行互相关运算，互相关系数接近1时，判为1，接近
‑
1时，判为0；
…
；2j路高速随机比特与恢复的第j路扩频序列通过互相关器，在一个信息比特进行互相关运算，互相关系数接近1时，判为1，接近
‑
1时，判为0。
54.如图1所示，本发明实施例一种5g网络中混沌多址与ofdm的安全通信系统的具体连接关系如下：
55.发送端包括第1混沌发生器1
‑
1、第2混沌发生器1
‑
2、
…
第j混沌发生器1
‑
j、第1随机比特产生器2
‑
1、第2随机比特产生器2
‑
2、
…
、第j随机比特发生器2
‑
j、第1乘法器3
‑
1、第2乘法器3
‑
2、
…
、第3j个乘法器3
‑
3j、第1映射器4
‑
1、第2映射器4
‑
2、
…
、第j映射器4
‑
j、第1减法器5
‑
1、第2减法器5
‑
2、
…
、第j减法器5
‑
j、第1串并变换器6
‑
1、第2串并变换器6
‑
2、
…
、第j串并变换器6
‑
j、ifft变换器8、第1并串变换器9
‑
1、第1滤波器10
‑
1、第1循环前缀器11
‑
1、第1直流偏置器12
‑
1、第1光电调制器13。具体地，图1中，发送端第1混沌发生器1
‑
1的右侧端口与第1随机比特产生器2
‑
1的左侧端口连接、第1随机比特产生器2
‑
1的右侧端口与第1乘法器3
‑
1的左侧端口连接、第1乘法器3
‑
1的右侧端口连接到第1映射器4
‑
1的左侧第一和第二端口、第1映射器4
‑
1的右侧第一和第二端口分别连接到第3
‑
(j 1)和第3
‑
(j 2)乘法器的左侧端口、第3
‑
(j 1)和第3
‑
(j 2)乘法器的右侧端口分别连接到第1减法器5
‑
1的上下两个端口、第1减法器5
‑
1右侧端口与第1串并变换器6
‑
1左侧端口连接、通过第1串并变换器6
‑
1分成n个并行符号、第1串并变换器6
‑
1右侧的n个端口连接到ifft变换器8的左侧n个端口。
56.第2混沌发生器1
‑
2的右侧端口与第2随机比特产生器2
‑
2的左侧端口连接、第2随机比特产生器2
‑
2的右侧端口与第2乘法器3
‑
2的左侧端口连接、第2乘法器3
‑
2的右侧端口连接到第2映射器4
‑
2的做侧第一和第二端口、第2映射器4
‑
1的右侧第一和第二端口分别连接到第3
‑
(j 3)和第3
‑
(j 4)乘法器的左侧端口、第3
‑
(j 3)和第3
‑
(j 4)乘法器的右侧端口分别连接到第2减法器5
‑
2的上下两个端口、第2减法器5
‑
2右侧端口与第2串并变换器6
‑
2左侧端口连接、通过第2串并变换器6
‑
2分成n个并行符号、第2串并变换器6
‑
2的右侧n个端口连接到ifft变换器8的左侧n个端口。
57.…
。
58.以此类推，第j混沌发生器1
‑
j的右侧端口与第j随机比特产生器2
‑
j的左侧端口连接、第j随机比特产生器2
‑
j的右侧端口与第j乘法器3
‑
j的左侧端口连接、第j乘法器3
‑
j的右侧端口连接到第j映射器4
‑
j的左侧第一和第二端口、第j映射器4
‑
j的右侧第一和第二端口分别连接到第3
‑
(3j
‑
1)和第3
‑
3j乘法器的左侧端口、第3
‑
(3j
‑
1)和第3
‑
3j乘法器的右侧端口分别连接到第j减法器5
‑
j的上下两个端口、第j减法器5
‑
j右侧端口与第j串并变换器6
‑
j左侧端口连接、通过第j串并变换器6
‑
j分成n个并行符号、第j串并变换器6
‑
j右侧的n个端口连接到ifft变换器8的左侧n个端口。
59.ifft变换器8右侧的j
×
n个端口与第1并串变换器9
‑
1左侧的j
×
n个端口连接、第1并串变换器9
‑
1将并行序列转换成串行序列，第1并串变换器9
‑
1的右侧端口与第1滤波器10
‑
1的左侧端口连接、第1滤波器10
‑
1右侧端口与第1循环前缀器11
‑
1的左侧端口连接、第1循环前缀器11
‑
1的右侧端口与第1直流偏置器12
‑
1的左侧端口连接以剪切负符号、第1直流偏置器12
‑
1的右侧端口与第1光电调制器13的左侧端口连接，第1光电调制器13将电信号变成光信号。
60.上述光信号通过光纤连接到接收端的第1edfa16的上侧端口。
61.接收端，包括依次连接的第1edfa(掺铒光纤放大器)16、第1光电检测器17、第2直流偏置器12
‑
2、去循环前缀器11
‑
2、第2滤波器10
‑
2、第j 1串并变换器6
‑
(j 1)、第1fft变换器18、第2并串变换器9
‑
2、
…
、第j 1并串变换器9
‑
(j 1)、第3j 1乘法器3
‑
(3j 1)、
…
、第5j乘法器3
‑
5j、第1积分器14
‑
1、第2积分器14
‑
2、
…
、第2j积分器14
‑
2j、第j 1映射器4
‑
(j 1)、第j 2映射器4
‑
(j 2)、
…
、第2j个映射器4
‑
2j、第1相关器15
‑
2、第2相关器15
‑
2、第j相关器
15
‑
j、第j 1随机比特产生器2
‑
(j 1)、第j 2随机比特产生器2
‑
(j 2)、
…
、第2j个随机比特发生器2
‑
2j、第j 1个混沌发生器1
‑
(j 1)、第j 2混沌产生器1
‑
(j 2)、
…
、第2j个混沌发生器1
‑
2j。
62.具体地，第1edfa(掺铒光纤放大器)16的下侧端口与第1光电检测器17的右侧端口连接、第1光电检测器17的左侧端口与第2直流偏置器12
‑
2的右侧端口连接、第2直流偏置器12
‑
2的右侧端口与去循环前缀器11
‑
2的右侧端口连接、去环前缀器11
‑
2的左侧端口与第2滤波器10
‑
2的右侧端口连接、第2滤波器10
‑
2的左侧端口与第j 1串并变换器6
‑
(j 1)的右侧端口连接、第j 1串并变换器6
‑
(j 1)将串行信号转换成并行信号，第j 1串并变换器左侧j
×
n端口与第1fft变换器18的右侧j
×
n端口连接、第1fft变换器18左侧1：n端口与第2并串变换器9
‑
2的右侧n端口连接、第2并串变换器9
‑
2的左侧端口输出信号分成两路，分别连接到第3j 1乘法器3
‑
(3j 1)与第3j 2乘法器3
‑
(3j 2)的右侧两个端口，第3j 1乘法器3
‑
(3j 1)与第3j 2乘法器3
‑
(3j 2)的左侧两个端口连接到第1积分器14
‑
1与第2积分器14
‑
2的右侧两个端口、第1积分器14
‑
1与第2积分器14
‑
2的左侧两个端口分别连接到第j 1映射器4
‑
(j 1)的右侧两个端口、映射器4
‑
(j 1)还原第一路扩频序列。第j 1映射器4
‑
(j 1)的左侧两端口与第j 2并串变换器9
‑
(j 2)的右侧两端口连接，第j 2并串变换器9
‑
(j 2)的左侧端口与第1相关器15
‑
1的右侧端口连接、第1相关器15
‑
1的左侧端口与第j 1随机比特产生器2
‑
(j 1)的右侧端口连接、第j 1随机比特产生器2
‑
(j 1)的左侧端口与第j 1个混沌发生器1
‑
(j 1)的右侧端口连接。
63.…
。
64.以此类推，第1fft变换器18左侧(j
‑
1)n 1：jn端口与第j 1并串变换器9
‑
(j 1)的右侧n端口连接、第j 1并串变换器9
‑
(j 1)的左侧端口输出信号分成两路，分别连接到第5j
‑
1乘法器3
‑
(5j
‑
1)与第5j乘法器3
‑
5j的右侧两个端口，第5j
‑
1乘法器3
‑
(5j
‑
1)与第5j乘法器3
‑
5j的左侧两个端口连接到第2j
‑
1积分器14
‑
(2j
‑
1)与第2j积分器14
‑
2j的右侧两个端口、第2j
‑
1积分器14
‑
(2j
‑
1)与第2j积分器14
‑
2j的左侧两个端口分别连接到第2j映射器4
‑
2j的右侧两个端口、映射器4
‑
2j还原第一路扩频序列。第2j映射器4
‑
2j的左侧两端口与第2j 1并串变换器9
‑
(2j 1)的右侧两端口连接，第2j 1并串变换器9
‑
(2j 1)的左侧端口与第j相关器15
‑
j的右侧端口连接、第j相关器15
‑
j的左侧端口与第2j随机比特产生器2
‑
2j的右侧端口连接、第2j随机比特产生器2
‑
2j的左侧端口与第2j个混沌发生器1
‑
2j右侧端口连接。
65.第1混沌发生器1
‑
1的左侧端口与第j 1个混沌发生器1
‑
2j的左测端口连接，第2混沌发生器1
‑
2的左侧端口与第j 2个混沌发生器1
‑
(j 2)的左测端口连接
…
，第j混沌发生器1
‑
j的左侧端口与第2j混沌发生器1
‑
(j 1)的左侧端口连接。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如下说明。
66.第1混沌发生器1
‑
1与第2j混沌发生器1
‑
2j同步、第2混沌发生器1
‑
2与第1
‑
(j 2)混沌发生器同步、
…
、所述第j混沌发生器1
‑
j与第j 1混沌发生器1
‑
(j 1)同步。第1混沌发生器1
‑
1输出的混沌信号，通过第1随机比特产生器2
‑
1对混沌信号进行8位抽样编码，进一步产生高速随机比特；第2混沌发生器1
‑
2输出的混沌信号，通过第2随机比特产生器2
‑
2对混沌信号进行8位抽样编码，产生高速随机比特；
…
；第j混沌发生器1
‑
j输出的混沌信号，通过第j随机比特产生器2
‑
j对混沌信号进行8位抽样编码，产生高速随机比特。
67.在发送端，第1随机比特产生器2
‑
1产生的高速比特流与低速信息m1通过第1乘法器3
‑
1相乘，第2随机比特产生器2
‑
2产生的高速比特流与低速信息m2通过第2乘法器3
‑
2相乘，
…
，第2
‑
j随机比特产生器产生的高速比特流与低速信息mj通过第j乘法器3
‑
j相乘，这样低速率信息被调制到相应的宽带的高速比特上，实现了信息的隐藏。第1乘法器3
‑
1输出的高速宽带信息，传输到第1映射器4
‑
1、根据格雷码的映射规则，将各种比特组合映射成x1，y1两个符号数据，分边乘以cosωt和sinωt，然后通过第1减法器5
‑
1相减，得到复数信号，完成正交幅度调制(qam)，得到qam符号序列，然后加上导频训练符号，
…
，以此类推，第j乘法器3
‑
j输出的高速宽带信息，传输到第j映射器4
‑
j、根据格雷码的映射规则，将各种比特组合映射成x
j
，y
j
两个数据，分边乘以cosωt和sinωt，然后通过第j减法器5
‑
j相减得到复数符号数据，完成正交幅度调制(qam)，得到qam符号序列，然后加上导频训练符号。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。第1减法器5
‑
1生成的符号序列，通过第1串并转换器6
‑
1将串行的符号序列转换为并行符号流。第2减法器5
‑
2形成的符号序列，通过第2串并转换器6
‑
2将串行的符号序列转换为并行符号流，
…
，第j减法器5
‑
j形成的符号序列，通过第j串并转换器6
‑
j将串行的符号序列转换为并行符号流。利用第1ifft变换器8，进行快速傅里叶变换逆变换，将数据的频谱表达式变到时域上。每n个经过串并转换的符号被不同的子载波调制。第一ifft变换器8输出的时域符号，通过第1并串变换器9
‑
1，转换成串行信号，通过第1滤波器10
‑
1、第1循环前缀导入11
‑
1，利用第1直流偏置器12
‑
1剪除负功率部分，再通过第1光电调制器13，变成光信号在光纤中传输。
68.光信号到达接收端，利用第1edfa16对信息进行放大，第1光电检测器17将光信号变成电信号，第2直流偏置器12
‑
2还原负功率部分，通过去循环前缀器11
‑
2，再利用第2滤波器进行滤波10
‑
2，通过第j 1个串并变换器6
‑
(j 1)，将串行符号转换成并行符号。第1fft变换器18将时域符号转换成频域符号，通过j个并串变换器9
‑
2至9
‑
(j 1)，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，并进行积分，减去导频训练符号，第一路得到还原出x1,y1；
…
；第j路还原处x
j
,y
j
。这样符号x1,y1通过j 1映射器4
‑
(j 1)还原相应的比特组合，
…
，第j路x
j
,y
j
通过2j映射器4
‑
2j还原相应的比特组合。再分别通过第二、三、
…
、j 1并串变换器9
‑
2、9
‑3…
、9
‑
(j 1)得到被相应的原先随机比特扩频的比特流。第j 1混沌发生器1
‑
(j 1)输出的与第1混沌发生器1
‑
j同步的混沌信号，通过第j 1随机比特产生器2
‑
(j 1)对混沌信号进行8位抽样编码，进一步产生用于解码的高速随机比特；
…
；同样第2j混沌发生器1
‑
2j产生与第j混沌发生器1
‑
j同步的混沌信号，通过第2
‑
2j随机比特产生器对混沌信号进行8位抽样编码，产生用于解码的高速随机比特。j 1路高速随机比特与恢复的第一路扩频序列通过互相关器，在一个信息比特进行互相关运算，互相关系数接近1时，判为1，接近
‑
1时，判为0；
…
；2j路高速随机比特与恢复的第j路扩频序列通过互相关器，在一个信息比特进行互相关运算，互相关系数接近1时，判为1，接近
‑
1时，判为0。
69.上述实现通信过程简要归纳如下：
70.1、收发两端对应的两个混沌发生器同步。
71.2、利用混沌信号得到随机比特，并对信息进行扩频。
72.3、对扩频信息进行qam调制。
73.4、加导频训练符号，串并变换后利用ifft进行傅氏变换，再并串变换，加入循环前
缀。
74.5、加直流偏置剪除幅度为负的部分。
75.6、利用光电调制器，将电信号转换成光信号。
76.7、接收端利用检测器将光信号转换成电信号。
77.8、串并变换后利用fft进行傅氏变换。
78.9、qam解调，得到扩频信号，利用随机比特进行解扩。
79.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。