本发明专利技术公开了通信技术领域的一种码本旋转角度扰动方法、装置、终端及存储介质，旨在解决通信传输安全性等问题。其包括：将初始码本的密钥输入到预构建的蔡氏电路目标函数模型中，获得混沌序列；依据所述混沌序列产生的旋转角度，对预构建的母码本中的母星座点进行旋转操作，得到新用户的星座点；基于所述新用户的星座点和母星座点的映射关系获得码本映射星座，所述码本映射星座依据预构建的因子图及因子矩阵获取新用户码本；利用所述新用户码本对输入至所述发送端的数据进行码本映射，并执行调制操作，获取所述发送端的发送数据。本发明专利技术实现了对码本的加密，提高了信息传输的安全性，得到了一种高稳定、高频谱效率、高安全性的光传输系统。光传输系统。光传输系统。
【技术实现步骤摘要】
一种码本旋转角度扰动方法、装置、终端及存储介质
[0001]本专利技术涉及一种码本旋转角度扰动方法、装置、终端及存储介质，属于数字通信领域。
技术介绍
[0002]随着5G、4K视频、云计算等业务的快速发展，中国走在了5G的最前端，因此中国的通信领域将面向更为广泛的空间，有更多的新空间需要拓展，更多的新业务将被开发，巨大的信息容量需求使得通信的稳定性、频谱效率以及安全问题引起了越来越多的关注。
[0003]以叠加传输为代表的新型非正交多址接入(Non
‑
OrthogonalMultiple Access,NOMA)技术方法不再要求正交性，使得在相同的资源上可以叠加更多的用户信息，在提高频谱效率、提升用户连接能力以及降低空口传输时延等方面，相比传统正交方法具有明显的优势，并能够满足5G不同典型应用场景的需求。在众多的NOMA方法中，稀疏码分多址(Sparse CodeMultiple Access,SCMA)技术是公认的一种极具潜力的NOMA技术方法，至今已存在许多SCMA技术在无线通信中的研究，然而却很少在光纤通信中有关于SCMA的研究。经研究发现SCMA引入光纤通信同样可以发挥其提升频谱效率等优势，并且可以节省因两种编码技术之间的转换而占用的计算力，对于提高通信性能具有重大意义。
技术实现思路
[0004]专利技术目的：本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种码本旋转角度扰动方法、终端及存储介质，能够提高信号的抗干扰性，以及预防第三方窃取通信信息的行为。
[0005]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种码本旋转角度扰动方法，包括如下步骤：
[0007]将初始码本的密钥输入到预构建的蔡氏电路目标函数模型中，获得混沌序列；
[0008]依据所述混沌序列产生的旋转角度，对预构建的母码本中的母星座点进行旋转操作，得到新用户的星座点；
[0009]基于所述新用户的星座点和母星座点的映射关系获得码本映射星座，所述码本映射星座依据预构建的因子图及因子矩阵获取新用户码本；
[0010]利用所述新用户码本对输入至所述发送端的数据进行码本映射，对码本映射后的数据执行调制操作，获取所述发送端的发送数据。
[0011]结合第一方面，进一步的，预构建的蔡氏电路目标函数模型表达式为：
[0012][0013][0014][0015]f(x)＝bx+0.5(a
‑
b)(|x+1|
‑
|x
‑
1|)
[0016]其中，α,β,a,b是常量，x为x轴上混沌序列取值的变量，y为y轴上混沌序列取值的
变量，z为z轴上混沌序列取值的变量，t为时间，f(x)为蔡氏电路目标函数模型。
[0017]结合第一方面，进一步的，母码本的构建方法包括：
[0018]构建第一N维实数星座和第二N维实数星座，通过笛卡尔乘积运算得到N维复数母星座；
[0019]选取所述N维复数母星座的实部和虚部进行重新组合，得到复数星座点，并确定最优的旋转角度，使得所述复数星座点的最小欧式距离最大化；
[0020]根据所述最优的旋转角度进行相位旋转操作后，将不同的复数星座点映射到对应的维度，从而获取所述母码本。
[0021]结合第一方面，进一步的，选取最优的旋转角度的过程包括：
[0022]将所述混沌序列转化为混沌旋转角度的表达式为：
[0023]θ＝mod(x,1)*2π
[0024]其中，θ表示为混沌旋转角度，mod(x,1)为混沌序列取值的小数部分；x为混沌序列的取值。
[0025]结合第一方面，进一步的，获得新用户的星座点过程包括：
[0026]根据逆时针旋转矩阵的公式，将所述混沌旋转角度θ代入到逆时针旋转矩阵公式中，得到的旋转矩阵表达式为：
[0027][0028]其中，R为旋转矩阵于所述旋转矩阵与母星座点相乘，得到新用户的星座点
[0029]结合第一方面，进一步的，基于所述新用户的星座点、预定的新用户的星座点和母星座点的映射关系，获取新用户码本的过程包括：
[0030]基于所述新用户的星座点与母星座点的映射关系获取新用户的码本映射星座；
[0031]根据所述新用户的码本映射星座、因子图或因子矩阵构造所述新用户码本；
[0032]结合第一方面，进一步的，所述因子图的获取过程包括：
[0033]输入M进制比特数据，并将所述M进制比特数据映射为一个K维稀疏复数序列，所述K维稀疏复数序列对应的码本大小表达式为：
[0034]L＝K*M
[0035]其中，L为码本大小，K为扩展序列所占资源数，M为调制阶数；
[0036]根据用户总数J和扩展序列所占资源数K得到过载率的表达式如下：
[0037]G＝J/M
[0038]其中，G为过载率，J为用户总数；
[0039]根据码本大小L和过载率G的表达式确定用户总数J和扩展序列所占资源数K的映射关系；
[0040]依据用户总数J和扩展序列所占资源数K的映射关系得到因子图；
[0041]根据所述因子图的连接关系得到因子矩阵。
[0042]结合第一方面，进一步的，所述对码本映射后的数据执行调制操作，包括：
[0043]对码本映射后的数据执行逆菲涅尔变换，产生一组离散的正交啁啾信号，
[0044]当菲涅尔变换矩阵的大小为偶数时的表达式为，
[0045][0046]其中，s(n)表示为正交啁啾信号，s(t)表示为瞬时的正交啁啾信号，t表示为时间，T表示为啁啾周期，N表示为菲涅尔变换矩阵的大小，k表示为菲涅尔矩阵的行数，φ
k
表示为菲涅尔变换的核心符号；
[0047]当菲涅尔变换矩阵的大小为奇数时的表达式，
[0048][0049]将所述离散的正交啁啾信号增加保护间隔后，依次执行并
‑
串转换、数
‑
模转换得到所述发送端的发送数据。
[0050]第二方面，本专利技术提供了一种发送端装置，包括：
[0051]输入模块，用于将初始码本的密钥输入到预构建的蔡氏电路目标函数模型中，获得混沌序列；
[0052]旋转模块，用于依据所述混沌序列产生的旋转角度，对预构建的母码本中的母星座点进行旋转操作，得到新用户的星座点；
[0053]映射模块，用于基于所述新用户的星座点、预定的新用户的星座点和母星座点的映射关系，获取新用户码本；
[0054]调制模块，用于利用所述新用户码本对输入至所述发送端的数据进行码本映射，对码本映射后的数据执行调制操作，获取所述发送端的发送数据。
[0055]第三方面，本专利技术提供一种电子终端，包括处理器与所述处理器连接的存储器，在所述存储器内存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，执行如第一方面任一项所述方法的步骤。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种码本旋转角度扰动方法，由发送端执行，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将初始码本的密钥输入到预构建的蔡氏电路目标函数模型中，获得混沌序列；依据所述混沌序列产生的旋转角度，对预构建的母码本中的母星座点进行旋转操作，得到新用户的星座点；基于所述新用户的星座点和母星座点的映射关系获得码本映射星座，所述码本映射星座依据预构建的因子图或因子矩阵获取新用户码本；利用所述新用户码本对输入至所述发送端的数据进行码本映射，对码本映射后的数据执行调制操作，获取所述发送端的发送数据。2.根据权利要求1所述的码本旋转角度扰动方法，其特征在于，所述预构建的蔡氏电路目标函数模型表达式为：目标函数模型表达式为：目标函数模型表达式为：f(x)＝bx+0.5(a
‑
b)(|x+1|
‑
|x
‑
1|)其中，α,β,a,b是常量，x为x轴上混沌序列取值的变量，y为y轴上混沌序列取值的变量，z为z轴上混沌序列取值的变量，t为时间，f(x)为蔡氏电路目标函数模型。3.根据权利要求1所述的码本旋转角度扰动方法，其特征在于，所述母码本的构建方法包括：构建第一N维实数星座和第二N维实数星座，通过笛卡尔乘积运算得到N维复数母星座；选取所述N维复数母星座的实部和虚部进行重新组合，得到复数星座点，并确定最优的旋转角度，使得所述复数星座点的最小欧式距离最大化；根据所述最优的旋转角度进行相位旋转操作后，将不同的复数星座点映射到对应的维度，从而获取所述母码本。4.根据权利要求3所述的码本旋转角度扰动方法，其特征在于，所述选取最优的旋转角度的过程包括：将所述混沌序列转化为混沌旋转角度的表达式为：θ＝mod(x,1)*2π其中，θ表示为混沌旋转角度，mod(x,1)为混沌序列取值的小数部分；x为混沌序列的取值。5.根据权利要求1所述的码本旋转角度扰动方法，其特征在于，所述获得新用户的星座点过程包括：根据逆时针旋转矩阵的公式，将所述混沌旋转角度θ代入到逆时针旋转矩阵公式中，得到的旋转矩阵表达式为：其中，R为旋转矩阵。基于所述得到的旋转矩阵与母星座点相乘，得到新用户的星座点。
6.根据权利要求1所述的码本旋转角度扰动方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘博，任建新，毛雅亚，卢毅，吴翔宇，吴泳峰，孙婷婷，赵立龙，戚志鹏，李莹，王凤，哈特，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：
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