2023年第1期基于物理层加密的OFDM可见光通信系统安全传输方案SecuretransmissionschemeofOFDMvisiblelightcommunicationsystembasedonphysicallayerencryptionYANGLirui,GUOXinyue*（KeyLaboratoryofOpticalTechnologyandInstrumentforMedicine,MinistryofEducation,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,China）0引言过去数十年，随着信息社会的发展，智能移动设备、智能家居被广泛使用，无线数据流量呈指型增长，传统的射频无线通信技术受频谱资源限制，逐渐不能满足人们日益增长的通信需求。在此背景下，可见光通信（VLC）作为一种新兴的无线通信技术受到了广泛关注[1-2]。与传统的射频通信相比，VLC带宽较大且不受管制，不存在电磁辐射和电磁干扰等问题，并且具收稿时期：2022-10-01。基金项目：国家重点研发计划项目（2018YFB1801503）资助。作者简介：杨立锐（1998—），男，安徽六安人，硕士研究生，现就读于上海理工大学光电信息与计算机工程学院信息与通信工程专业，主要研究方向为可见光通信中的物理层加密技术。*通信作者：郭心悦（1981—），女，博士，副教授，主要研究方向为无线通信技术。杨立锐，郭心悦*（上海理工大学医用光学技术与仪器教育部重点实验室，上海200093）摘要：针对可见光通信（VLC）链路的数据传输安全性不高的问题。在正交频分复用（OFDM）VLC系统中，提出一种比特级、符号级和相位联合加密的三级物理层加密方案。首先，引入Logistic映射的混沌序列加密方法降低加密数据的相关性，提高加密数据的安全性和系统的传输性能；然后，提出基于S替换表的星座映射，根据不同的S替换表生成对应的星座映射关系，使得原始二进制比特数据和加密后生成的数字调制信号之间始终保持格雷映射的特性，保证格雷增益。仿真结果表明：相比现有的方案，提出的物理层加密方案不仅具有更高的安全性，还降低了OFDMVLC系统发送数据的峰均功率比，缓解了发光二极管（LED）发射端产生的非线性失真，提升了系统的误码率性能。关键词：可见光通信；光正交频分复用；物理层安全；比特级加密；星座替换中图分类号：TN929.1文献标志码：A文章编号：1002-5561（2023）01-0017-08DOI：10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2023.01.004开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Abstract:Aimingattheproblemoflowdatatransmissionsecurityofvisiblelightcommunication（VLC）link,thedatatransmis-sionsecurityproblemofVLClinkisbecomi...
