本文關(guān)鍵詞： 光OFDM系統(tǒng) 超混沌序列 置亂 單向擴(kuò)散 雙向擴(kuò)散　出處：《東北大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)因具有較高的頻譜利用率、較好的對抗頻率選擇性衰落和色散,而被廣泛的用于光通信及其他通信領(lǐng)域。隨著社會(huì)的發(fā)展帶來的信息傳輸量的增大,利用OFDM技術(shù)結(jié)合光通信技術(shù)形成的光OFDM技術(shù),構(gòu)建出高速率、長距離傳輸、低成本的光傳輸網(wǎng)絡(luò)是一種發(fā)展趨勢。當(dāng)通信網(wǎng)絡(luò)中參與信息傳輸?shù)挠脩粼黾雍?如何保證信息傳輸?shù)陌踩且婚T非常重要的課題。由于混沌技術(shù)的發(fā)展,將混.沌用于保密通信成了目前通信安全領(lǐng)域的熱點(diǎn)。本文在光OFDM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,結(jié)合超混沌系統(tǒng),對光OFDM加密系統(tǒng)做了專門的研究。本文首先對超混沌系統(tǒng)和光OFDM系統(tǒng)做了簡要的介紹。結(jié)合Optisystem通信仿真軟件和Matlab仿真軟件,搭建了光OFDM加密系統(tǒng),并在系統(tǒng)中做了相應(yīng)的算法改進(jìn)和仿真。本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)有：(1)提出了基于超混沌序列的光OFDM系統(tǒng)置亂加密算法,并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。由于超混沌系統(tǒng)軌道周期復(fù)雜,動(dòng)力學(xué)行為難以預(yù)測,生成的密鑰難以破解,從而有效的保證了信息的安全傳輸。但是算法存在一個(gè)缺陷：無法抵抗差分攻擊。(2)針對置亂加密算法無法抵抗差分攻擊的缺點(diǎn),提出了基于超混沌序列的光OFDM單向擴(kuò)散加密算法。該算法的提出,有效的改善了置亂加密算法的缺點(diǎn),并且進(jìn)一步的提高了系統(tǒng)的安全性。通過對系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了算法的有效性。但是,該算法的加密效率較低,所消耗的時(shí)間較長。(3)針對單向擴(kuò)散加密算法效率低下的缺點(diǎn),提出了基于超混沌序列的光OFDM系統(tǒng)雙向擴(kuò)散加密算法,有效提高了加密解密過程的效率,從而減少了加密系統(tǒng)的時(shí)間消耗。通過實(shí)驗(yàn)仿真,雙向擴(kuò)散加密算法在提高效率的同時(shí),算法的性能相較于單向擴(kuò)散加密算法,并沒有降低。通過三個(gè)加密算法的提出和仿真實(shí)驗(yàn)的成功可以得出：基于超混沌序列的光OFDM加密系統(tǒng)能夠有效的保證信息安全,仿真實(shí)驗(yàn)的成功也說明加密系統(tǒng)在實(shí)際光纖通信網(wǎng)絡(luò)具有可實(shí)現(xiàn)性。
[Abstract]:OFDM (orthogonal Frequency Division Multiplexing) technology has high spectral efficiency and good frequency selective fading and dispersion. It is widely used in the field of optical communication and other communication fields. With the increase of the amount of information transmission brought by the development of society, the OFDM technology combined with optical communication technology to form optical OFDM technology to build a high rate. Long distance transmission, low cost optical transmission network is a development trend. When the number of users participating in information transmission in communication network increases. How to ensure the security of information transmission is a very important subject, due to the development of chaos technology. Chaotic communication has become a hot topic in the field of communication security. Based on the optical OFDM system, the hyperchaos system is combined in this paper. In this paper, the hyperchaotic system and the optical OFDM system are briefly introduced. Combined with Optisystem communication simulation software and Matlab simulation software, this paper gives a brief introduction to the optical OFDM encryption system. Real software. The optical OFDM encryption system is built. The corresponding algorithm is improved and simulated in the system. The main work and innovation of this paper is: 1) A scrambling encryption algorithm based on hyperchaotic sequence for optical OFDM system is proposed. The simulation experiment is carried out. Because the orbit period of hyperchaotic system is complex, the dynamic behavior is difficult to predict, and the generated key is difficult to break. But the algorithm has a defect: it can not resist the differential attack. 2) for the scrambling encryption algorithm can not resist the shortcomings of the differential attack. This paper presents an optical OFDM one-way diffusion encryption algorithm based on hyperchaotic sequence, which effectively improves the shortcomings of scrambling encryption algorithm. And further improve the security of the system. Through the simulation of the system, the effectiveness of the algorithm is verified. However, the encryption efficiency of the algorithm is low. Aiming at the low efficiency of unidirectional diffusion encryption algorithm, a bidirectional diffusion encryption algorithm for optical OFDM system based on hyperchaotic sequence is proposed. The efficiency of encryption and decryption process is improved effectively, and the time consumption of encryption system is reduced. Through experimental simulation, bidirectional diffusion encryption algorithm improves the efficiency at the same time. The performance of the algorithm is better than that of the one-way diffusion encryption algorithm. Through the introduction of three encryption algorithms and the success of simulation experiments, it can be concluded that the optical OFDM encryption system based on hyperchaotic sequence can effectively ensure the information security. The success of the simulation experiment also shows that the encryption system can be realized in practical optical fiber communication network.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN929.53

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