1.一种基于可见光信道的数据安全传输方法,其特征在于,包括:
发射端生成待传输信号,将待传输信号转化为发射信号向量;
将发射信号向量输送到已优化完成的可见光信道模型中,所述可见光信道模型包括正交频分复用和编码矩阵;
发射信号向量通过正交频分复用得到时域aco-ofdm信号矢量s;
时域aco-ofdm信号矢量s通过编码矩阵进行预编码,得到优化后的待传输数据;
将待传输数据通过可见光多径通道输送到接收端,以完成数据传输。
2.根据权利要求1所述的基于可见光信道的数据安全传输方法,其特征在于,在所述发射信号向量通过正交频分复用得到时域aco-ofdm信号矢量s之前,包括:
对串行的发射信号向量进行串并转换,得到并行的发射信号向量;
对并行的发射信号向量进行正交振幅调制,得到正交调制后的发射信号向量。
3.根据权利要求2所述的基于可见光信道的数据安全传输方法,其特征在于,在所述发射信号向量通过正交频分复用得到时域aco-ofdm信号矢量s中,包括:
将可见光信道模型中的传输信道分成若干个正交子信道,每个子信道中均设置有子载波;
将正交调制后的发射信号向量分别输送到若干个正交子信道中,通过子载波进行调制,得到载波调制后的发射信号向量;
分别对载波调制后的发射信号向量依次进行离散逆傅里叶变换、并串转换,得到ofdm信号;
对ofdm信号进行循环前缀处理,得到aco-ofdm信号矢量s。
4.根据权利要求3所述的基于可见光信道的数据安全传输方法,其特征在于,在所述时域aco-ofdm信号矢量s通过编码矩阵进行预编码,得到优化后的待传输数据中,包括:
利用遗传算法计算得到预编码方阵x,所述预编码方阵x的主对角线上元素为发射不同可见光的led灯的发射功率,非对角线元素为零。
时域aco-ofdm信号矢量s乘以预编码方阵x,得到优化后的待传输数据。
5.根据权利要求4所述的基于可见光信道的数据安全传输方法,其特征在于,在所述利用遗传算法计算得到预编码方阵x中,包括:
设置初始种群规模为n,不同led灯的发射功率与不同个体的染色体基因对应,则对应预编码方阵x的数量为n;
将不同led灯的发射功率进行排序,得到种群染色体的基因排序;
以接收端接收待传输数据的最小欧氏距离最大的原则,优化收敛初始种群,直至得到最优解,最优解对应于预编码方阵x。
6.根据权利要求3所述的基于可见光信道的数据安全传输方法,其特征在于,在所述将待传输数据通过可见光多径通道输送到接收端,以完成数据传输中,包括:
对待传输数据进行数模转换,得到模拟发射信号;
对不同信道中的模拟发射信号进行加密后,通过可见光多径通道输送到接收端。
7.根据权利要求1-6任一所述的基于可见光信道的数据安全传输方法,其特征在于,用于接收端,包括:
对接收到的待传输数据进行模数转化,得到接收数据;
对接收数据进行反正交频分复用处理,得到反ofdm信号;
对ofdm信号分别进行子载波逆调制、并串转换,得到与发射端所生成的发射信号对应的接收信号。
8.根据权利要求1-6任一所述的基于可见光信道的数据安全传输方法,其特征在于,可见光信道模型的构建模型如下:
r(t)=αs(t)·g(t)+n(t)。
其中,r(t)是接收端光电探测器的接收信号,s(t)是待传输数据对应的光信号;n(t)是发送端的探测器响应度;g(t)表示发送端的脉冲信号。
9.一种基于可见光信道的数据安全传输方法,其特征在于,包括信号生成转化模块、输入模块、正交频分模块、预编码模块和传输模块;
信号生成转化模块用于发射端生成待传输信号,将待传输信号转化为发射信号向量;
输入模块用于将发射信号向量输送到已优化完成的可见光信道模型中,所述可见光信道模型包括正交频分复用和编码矩阵;
正交频分模块用于发射信号向量通过正交频分复用得到时域aco-ofdm信号矢量s;
预编码模块用于时域aco-ofdm信号矢量s通过编码矩阵进行预编码,得到优化后的待传输数据;
传输模块用于将待传输数据通过可见光多径通道输送到接收端,以完成数据传输。
10.根据权利要求9所述的基于可见光信道的数据安全传输系统,其特征在于,正交频分模块包括信道划分模块、载波调制模块、变换调制模块、循环前缀加载模块;
信道划分模块用于将可见光信道模型中的传输信道分成若干个正交子信道,每个子信道中均设置有子载波;
载波调制模块用于将正交调制后的发射信号向量分别输送到若干个正交子信道中,通过子载波进行调制,得到载波调制后的发射信号向量;
变换调制模块用于分别对载波调制后的发射信号向量依次进行离散逆傅里叶变换、并串转换,得到ofdm信号;
循环前缀加载模块用于对ofdm信号进行循环前缀处理,得到aco-ofdm信号矢量s。