【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光通信领域，具体涉及一种双重加密的时域混合pam编码方法、解码方法及系统。
技术介绍
1、自由空间光通信(free space optical communications，fso)作为第六代无线通信标准之一，以其能够进行大容量传输的优点受到了广泛的关注。但可见光波段fso通信在自由空间的传播难以避免第三方的感知和窃听，因此相比有线通信需要更高的保密性。量子密钥分发(quantum key distribution，qkd)技术通常用于两点间的高安全性fso通信，通过qkd安全地在两点之间共享秘密密钥。但对于高速传输、供电困难的终端进行通信，需要更简单的算法以避免加密解密计算量过大。
技术实现思路
1、本申请提供一种双重加密的时域混合pam编码方法、解码方法及系统，算法简单，且加密解密计算量小。
2、第一方面，本申请实施例提供一种双重加密的时域混合pam编码方法，所述编码方法包括：
3、在发送端，将待发送比特流按预设比例转换成两种调制格式的脉冲振幅调制pam信号，再混合成tdhp信号；
4、将tdhp信号流根据密钥进行相位调制加密；
5、将相位调制后的tdhp信号进行数模转换后，经过光源转换成信号光发出。
6、本实施例中，在发送端，采用两种调制格式的脉冲振幅调制pam信号混合成tdhp信号，tdhp信号流根据密钥进行相位调制加密，不同编码pam信号的比例和密钥在不影响其他性能的同时实现双重加密，加密方法简单灵活，
7、结合第一方面，在一种实施方式中，将tdhp信号流根据密钥进行相位调制加密，包括：
8、当加密密钥比特位为1时，数据符号的极性颠倒；当加密密钥比特位为0时，数据符号的极性保持不变；
9、或者，当加密密钥比特位为1时，数据符号的极性保持不变；当加密密钥比特位为0时，数据符号的极性颠倒。
10、本实施例中，根据密钥的比特位进行相位翻转加密，加密更加简单灵活。
11、结合第一方面，在一种实施方式中，所述预设比例为整数倍比例。
12、本实施例中，预设比例可以根据不同情况进行设置，使得传输速率可变，使用场景广泛。
13、结合第一方面，在一种实施方式中，所述信号光的光源为led光源或ld光源，当光源为ld光源时，所述tdhp信号进行数模转换后，还包括：
14、对所述tdhp信号添加直流偏置，生成直流偏置的tdhp信号，再经过光源转换成信号光发出。
15、本实施例中，添加直流偏置以便于正幅度调制，确保幅值最低的符号对应电平为0，生成直流偏置的tdhp信号。
16、第二方面，本申请实施例还提供一种基于第一方面双重加密的时域混合pam编码方法的解码方法，所述解码方法包括：
17、在接收端，将信号光转换为电信号，滤除直流分量后形成对称的tdhp信号；
18、对tdhp信号进行模数转换后，进行时域均衡和频域均衡，按照与发送端相同的规则和密钥进行解密；
19、根据所述预设比例对符号流进行划分，将不同调制格式符号映射到比特流。
20、本实施例中，在接收端通过与发送端相同的规则和密钥进行解密，再按照发送端相同的预设比例对符号流进行划分，实现正确解码。
21、结合第二方面，在一种实施方式中，所述发送端将tdhp信号流根据密钥进行相位调制加密，包括：
22、当加密密钥比特位为1时，数据符号的极性颠倒；当加密密钥比特位为0时，数据符号的极性保持不变；
23、或者，当加密密钥比特位为1时，数据符号的极性保持不变；当加密密钥比特位为0时，数据符号的极性颠倒；
24、所述接收端按照与发送端相同的规则和密钥进行解密，包括：
25、根据密钥的比特位相移翻转数据符号的极性。
26、第三方面，本申请实施例还提供一种基于第一方面双重加密的时域混合pam编码方法的编码系统，所述编码系统包括：
27、光源，其用于提供光载波；
28、符号映射模块，其用于将待发送比特流按预设比例转换成两种调制格式的脉冲振幅调制pam信号，再混合成tdhp信号；
29、相位编码模块，其用于将tdhp信号流根据密钥进行相位调制加密；
30、数模转换模块，其用于将相位调制后的tdhp信号进行数模转换，经过光源转换成信号光发出。
31、结合第三方面，在一种实施方式中，所述光源为led光源或ld光源，当光源为ld光源时，所述编码系统还包括：
32、偏置模块，其用于对数模转换后的tdhp信号添加直流偏置，生成直流偏置的tdhp信号。
33、第四方面，本申请实施例还提供一种基于第二方面解码方法的解码系统，所述解码系统包括：
34、探测器，其用于探测发送端发出的信号光并转换为电信号，滤除直流分量后形成对称的tdhp信号；
35、模数转换模块，其用于tdhp信号进行模数转换；
36、时域均衡模块，其用于对模数转换后的tdhp信号进行时域均衡；
37、频域均衡，其用于对时域均衡后的tdhp信号进行频域均衡；
38、解码模块，其用于将频域均衡后的tdhp信号按照与发送端相同的规则和密钥进行解密；
39、判决模块，其用于根据预设比例对符号流进行划分，将不同调制格式符号映射到比特流。
40、结合第四方面，在一种实施方式中，所述探测器为pd探测器或apd探测器。
41、本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：
42、在发送端，采用两种调制格式的脉冲振幅调制pam信号混合成tdhp信号，tdhp信号流根据密钥进行相位调制加密，并且两种调制格式形成的不同编码pam信号的比例可根据需求进行调整，不同编码pam信号的比例和密钥在不影响其他性能的同时实现双重加密，加密方法简单灵活，不同的比例使得传输速率可变，可用于自由空间光传输和短距光互联等场景。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种双重加密的时域混合PAM编码方法，其特征在于，所述编码方法包括：
2.如权利要求1所述的双重加密的时域混合PAM编码方法，其特征在于，将TDHP信号流根据密钥进行相位调制加密，包括：
3.如权利要求1所述的双重加密的时域混合PAM编码方法，其特征在于，所述预设比例为整数倍比例。
4.如权利要求1所述的双重加密的时域混合PAM编码方法，其特征在于，所述信号光的光源为LED光源或LD光源，当光源为LD光源时，所述TDHP信号进行数模转换后，还包括：
5.一种基于权利要求1所述双重加密的时域混合PAM编码方法的解码方法，其特征在于，所述解码方法包括：
6.如权利要求5所述的解码方法，其特征在于，所述发送端将TDHP信号流根据密钥进行相位调制加密，包括：
7.一种基于权利要求1所述双重加密的时域混合PAM编码方法的编码系统，其特征在于，所述编码系统包括：
8.如权利要求7所述的编码系统，其特征在于，所述光源为LED光源或LD光源，当光源为LD光源时，所述编码系统还包括：
9.一种基于权
10.如利要求9所述的解码系统，其特征在于，所述探测器为PD探测器或APD探测器。
...【技术特征摘要】
1.一种双重加密的时域混合pam编码方法，其特征在于，所述编码方法包括：
2.如权利要求1所述的双重加密的时域混合pam编码方法，其特征在于，将tdhp信号流根据密钥进行相位调制加密，包括：
3.如权利要求1所述的双重加密的时域混合pam编码方法，其特征在于，所述预设比例为整数倍比例。
4.如权利要求1所述的双重加密的时域混合pam编码方法，其特征在于，所述信号光的光源为led光源或ld光源，当光源为ld光源时，所述tdhp信号进行数模转换后，还包括：
5.一种基于权利要求1所述双重加密的时域混合pam编码方法的解码方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘武，杨超，罗鸣，
申请(专利权)人：武汉邮电科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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