二维混沌加密SLM算法降低OFDM-PON系统PAPR

"本文提出了一种基于二维混沌加密的选择性映射(SLM)方案，用于抑制OFDM-PON系统的峰均功率比(PAPR)，同时提高系统的安全性。该方案利用二维Logistic映射生成随机交织器和相位序列，对OFDM信号进行加扰，从而在降低PAPR的同时实现加密。实验表明，与传统的SLM算法和未经加密的O-OFDM信号相比，该方法可以提供更好的PAPR抑制效果，并且在25 km标准单模光纤的实测中，7 Gbit/s 16QAM O-OFDM加密信号能够安全传输，改善了系统的误码率性能。" 在正交频分复用无源光网络（OFDM-PON）系统中，峰均功率比（PAPR）过高是一个主要问题，因为它可能导致设备功耗增加、非线性失真和信号质量下降。此外，网络安全也是这类系统需要考虑的重要因素。针对这些问题，研究者提出了一种创新的解决方案，即结合了二维混沌加密的SLM算法。 SLM（选择性映射）是一种降低PAPR的有效技术，它通过将OFDM信号的不同子载波重新排列来改变信号的峰值。然而，传统SLM算法并未考虑系统的安全性。因此，该文引入了二维Logistic映射，这是一种混沌系统，可用于生成随机性极高的序列，这些序列可以作为随机交织器和相位序列，对OFDM信号进行加扰。这样做不仅降低了PAPR，还为系统增加了加密层，提高了安全性。 仿真结果表明，该方法相比于传统SLM算法，能额外降低0.5 dB的PAPR，相较于原始的光OFDM（O-OFDM）信号，可以减少3.8 dB的PAPR。这表明了该方案在PAPR抑制方面的显著优势。进一步的实验验证了在25公里的标准单模光纤上，采用7 Gbit/s 16QAM调制的O-OFDM加密信号可以安全地传输，并且系统的误码率性能得到改善。 这种二维混沌加密的SLM方案为OFDM-PON系统提供了双重优势：降低了PAPR，从而减少了非线性效应，同时也增强了系统的保密性，为光通信系统中的数据传输提供了更可靠和安全的途径。这种方法对于未来光通信网络的发展，特别是对于高数据速率和大容量的无源光网络具有重要的应用价值。