【摘 要】
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正交频分复用无源光网络（OFDM-PON）以其频谱利用率高,资源分配灵活等优势,成为下一代高速PON系统的主流技术之一,然而PON下行信号以广播模式传播,很容易遭到攻击。量子噪声流加密（QNSC）是一种可靠的物理层加密技术,能有效增强PON的安全性。此外,为了确保通信质量,前向纠错码（FEC）已成为通信系统必不可少的一部分。但是,当QNSC与FEC联合编码时,会产生大量的冗余信息,降低系统码率。同
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正交频分复用无源光网络（OFDM-PON）以其频谱利用率高,资源分配灵活等优势,成为下一代高速PON系统的主流技术之一,然而PON下行信号以广播模式传播,很容易遭到攻击。量子噪声流加密（QNSC）是一种可靠的物理层加密技术,能有效增强PON的安全性。此外,为了确保通信质量,前向纠错码（FEC）已成为通信系统必不可少的一部分。但是,当QNSC与FEC联合编码时,会产生大量的冗余信息,降低系统码率。同时,OFDM-PON作为多载波调制系统,存在较高的峰均功率比（PAPR）,会产生非线性噪声,从而影响系统传输性能。因此,本文针对基于QNSC的OFDM-PON加密通信系统中存在的低码率、高PAPR问题,在系统传输效率及性能提升方面展开了理论和实验研究,主要内容如下:（1）针对QNSC与FEC联合编码,导致系统码率过低的问题,本文提出了极化码辅助技术。该方案通过将极化码产生的冗余信息,利用交织器将其放置于QAM的低位,在QNSC编码时作为状态基对明文信息加扰,避免了QNSC产生更多的冗余信息。实验结果表明,建议的方案提升了系统的码率。（2）针对QNSC OFDM-PON系统中高PAPR问题,本文利用DNA编码过程中的混沌序列产生随机相位序列,基于选择性映射算法,降低系统的PAPR。同时,明文信息先经过DNA编码加密后再由QNSC加密,保密性进一步增强。实验结果表明,该方案在增强系统安全性的同时也降低了系统的PAPR,提升了系统性能。
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