[发明专利]5G网络中基于混沌索引调制的安全通信系统

说明书

本发明5G网络中基于混沌索引调制的安全通信系统，包括发送端、接收端，发送端结构如下：信号发生器、第一QAM调制器、混沌加密器、发送端控制器、第一串并变换器、IFFT变换器、第一并串转换器、循环前缀导入器、模数转换器、第一滤波器、上变频器、5G发送天线依次连接，5G发送天线发送信号；第一混沌信号生成器通过第一抽样器连接混沌加密器、发送端控制器；接收端结构如下：5G接受天线、下变频器、第二滤波器、模数变换器、去导频循环前缀器、第二串并变换器、FFT变换器、接收端控制器、混沌解密器、第二QAM解调器依次连接；第二混沌信号生成器通过第二抽样器连接接收端控制器、混沌解密器；5G接受天线接收5G发送天线发送的信号。

技术领域

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网络中基于混沌索引调制的安全通信系统。

背景技术

5G是第五代移动通信技术，它充分利用了频带资源，其用到的正交频分复用(OFDM)是一种利用互相正交的多子载波技术，首先将信息进行正交幅度调制(M-QAM)或相移键控(M-PSK)调制，再调制到各个子载波上，将信号映射成复数信号，利用逆向快速傅里叶变换(IFFT)将信号变成时域信号，加上导频以及循环前缀，再通过数模变换及上变频，利用5G天线发射信号。在接收端，通过下变频，以及去掉导频以及循环前缀，利用快速傅里叶变换(FFT)，将接受的信息转换成频域信息，再利用相干解调以及映射关系，解调出原始信息。其优点是能消除多径效应带来的符号间干扰。但现有技术还存在通信安全性低的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种5G网络中基于混沌索引调制的安全通信系统。本发明的创新技术之处在于，利用混沌加密及索引调制技术的特性，对QAM调制产生的符号进行混沌加密，再由索引调制，通过不同的混沌抽样值对索引比特相对应的加密QAM信号，在八个不同的频率点进行频率索引，即：首先设定几个不同的混沌抽样值区间，在每一个样值区间，对每一个索引比特相对应的加密QAM信号，在八个不同的频率点生成一个频率索引信号。从而，有几个区间，一种索引比特将对应几个频率索引；然后通过逆向快速傅里叶变换(IFFT)叠加到不同的子载波上，变换后变成时域信号，通过导入循环前缀、数模变换、滤波并进行上变频，通过5G发射天线发射出去。这样，由于混沌序列对初始值敏感的特性，在攻击者没有得到完整的混沌序列的情况下，就无法恢复发送信息；在接收端，下变频、滤波、及模数转换和去掉循环前缀，后利用快速傅里叶变换(FFT)，将接受的信息转换成频域信息，再利用混沌序列的抽样值，控制接收端控制器，得到频率索引信号，并恢复出对应索引比特的加密QAM信号，利用混沌对加密的QAM信号进行解密，恢复出QAM调制所产生的符号，再通过映射关系，解调出传输的信息。

为了达到上述发明目的，本发明采取以下技术方案：

一种5G网络中基于混沌索引调制的安全通信系统，包括发送端和接收端，发送端与接收端进行通信；

发送端结构如下：信号发生器、第一QAM调制器、混沌加密器、发送端控制器、第一串并变换器、IFFT变换器、第一并串转换器、循环前缀导入器、模数转换器、第一滤波器、上变频器、5G发送天线依次连接，5G发送天线发送信号；第一混沌信号生成器通过第一抽样器连接混沌加密器、发送端控制器；