一种信号处理方法及装置与流程

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种信号处理方法及装置。

背景技术：

随着光纤通信技术的快速发展，光纤通信技术已经广泛应用于多个领域。在光纤通信系统中，为了提高信号的传输速率，发送端可以对待发送的原始信号进行调制，得到对应的已调信号，然后，发送端可以向接收端发送已调信号。

然而，在已调信号的传输过程中，恶意用户可能会截取该已调信号，并对已调信号进行解调，以窃取原始信号。现有技术中，并未提供相应的方法，能够避免原始信号被窃取，进而，导致现有技术中信号的安全性较低。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种信号处理方法及装置，以实现提高信号的安全性。具体技术方案如下：

第一方面，为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种信号处理方法，所述方法应用于发送端，所述方法包括：

基于预设调制方式的调制阶数m，对待发送的原始信号进行编码，得到编码后的原始信号，作为编码信号；

基于预设的一维混沌方程，生成目标混沌序列；其中，所述目标混沌序列中的元素属于[0，m-1]，且所述目标混沌序列中元素的数目与所述编码信号中元素的目标数目相同；

基于所述目标混沌序列，对所述编码信号进行加密，得到加密后的编码信号，作为加密信号；

按照所述预设调制方式，对所述加密信号进行调制，得到对应的已调信号，并向接收端发送所述已调信号，以使所述接收端在接收到所述已调信号之后，基于所述预设调制方式和所述目标混沌序列，对所述已调信号进行处理，得到所述原始信号。

可选的，所述原始信号为包含多个二进制数值的序列；

所述基于预设调制方式的调制阶数m，对待发送的原始信号进行编码，得到编码后的原始信号，作为编码信号，包括：

按照预设调制方式的调制阶数m，对所述原始信号中的各二进制数值进行分组，得到多个二进制数值组；其中，每一所述二进制数值组中的二进制数值的数目为log2m；

按照预设的二进制数值组与目标数值的对应关系，确定各所述二进制数值组各自对应的目标数值；其中，所述目标数值属于[0，m-1]，且所述目标数值为整数；

生成包含各所述二进制数值组各自对应的目标数值的序列，作为编码信号。

可选的，所述基于预设的一维混沌方程，生成目标混沌序列，包括：

基于预设的一维混沌方程进行迭代计算，得到第一混沌序列；其中，所述一维混沌方程为：

xn+1＝μxn(1-xn)

xn+1表示所述一维混沌方程的混沌变量的第n+1个值，xn表示所述一维混沌方程的混沌变量的第n个值，μ表示控制参数，n为正整数；

所述第一混沌序列包括所述一维混沌方程的混沌变量的第1个值至第l+1个值，l表示进行迭代计算的次数，l不小于所述目标数目；所述第一混沌序列中各元素的排列顺序为按照得到所述各元素的顺序确定的；

从所述第一混沌序列中选取连续的所述目标数目个元素，得到第二混沌序列；

针对所述第二混沌序列中的每一元素，计算该元素与所述调制阶数的乘积，得到第三混沌序列；

对所述第三混沌序列中小于所述调制阶数的元素向下取整，并计算所述第三混沌序列中等于所述调制阶数的元素与第一预设数值的差值，得到目标混沌序列。

可选的，所述基于所述目标混沌序列，对所述编码信号进行加密，得到加密后的编码信号，作为加密信号，包括：

针对所述目标混沌序列中的每一元素，计算该元素与所述编码信号中对应的元素的和值，得到第一待处理序列；

将所述第一待处理序列中的目标元素减去所述调制阶数，得到加密后的编码信号，作为加密信号，其中，所述目标元素大于m-1

第二方面，为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种信号处理方法，所述方法应用于接收端，所述方法包括：

当接收到发送端发送的已调信号时，按照预设调制方式，对所述已调信号进行解调，得到加密信号，其中，所述已调信号为所述发送端按照所述预设调制方式，对所述加密信号进行调制得到的，所述加密信号为所述发送端基于目标混沌序列，对编码信号进行加密得到的，所述编码信号为所述发送端基于所述预设调制方式的调制阶数，对待发送的原始信号进行编码得到的；

基于预设的一维混沌方程，生成所述目标混沌序列；其中，所述目标混沌序列中的元素属于[0，m-1]，且所述目标混沌序列中元素的数目与所述解调信号中元素的目标数目相同，m为所述预设调制方式的调制阶数；

基于所述目标混沌序列，对所述加密信号进行解密，得到所述编码信号；

对所述编码信号进行解码，得到所述原始信号。

可选的，所述基于预设的一维混沌方程，生成所述目标混沌序列，包括：

基于预设的一维混沌方程进行迭代计算，得到第一混沌序列；其中，所述一维混沌方程为：

xn+1＝μxn(1-xn)

xn+1表示所述一维混沌方程的混沌变量的第n+1个值，xn表示所述一维混沌方程的混沌变量的第n个值，μ表示控制参数，n为正整数；

所述第一混沌序列包括所述一维混沌方程的混沌变量的第1个值至第l+1个值，l表示进行迭代计算的次数，l不小于所述目标数目；所述第一混沌序列中各元素的排列顺序为按照得到所述各元素的顺序确定的；

从所述第一混沌序列中选取连续的所述目标数目个元素，得到第二混沌序列；

针对所述第二混沌序列中的每一元素，计算该元素与所述调制阶数的乘积，得到第三混沌序列；

对所述第三混沌序列中小于所述调制阶数的元素向下取整，并计算所述第三混沌序列中等于所述调制阶数的元素与第一预设数值的差值，得到目标混沌序列。

可选的，所述基于所述目标混沌序列，对所述加密信号进行解密，得到所述编码信号，包括：

针对所述加密信号中的每一元素，计算该元素与所述目标混沌序列中对应的元素的差值，得到第二待处理序列；

将所述第二待处理序列中为负数的元素加上所述调制阶数，得到所述编码信号。

可选的，所述对所述编码信号进行解码，得到所述原始信号，包括：

基于所述调制阶数，按照预设的二进制数值组与目标数值的对应关系，确定所述编码信号中的各目标数值各自对应的二进制数值组，得到原始信号；其中，所述目标数值属于[0，m-1]，且所述目标数值为整数。

第三方面，为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种信号处理装置，所述装置应用于发送端，所述装置包括：

编码模块，用于基于预设调制方式的调制阶数m，对待发送的原始信号进行编码，得到编码后的原始信号，作为编码信号；

生成模块，用于基于预设的一维混沌方程，生成目标混沌序列；其中，所述目标混沌序列中的元素属于[0，m-1]，且所述目标混沌序列中元素的数目与所述编码信号中元素的目标数目相同；

加密模块，用于基于所述目标混沌序列，对所述编码信号进行加密，得到加密后的编码信号，作为加密信号；

调制模块，用于按照所述预设调制方式，对所述加密信号进行调制，得到对应的已调信号，并向接收端发送所述已调信号，以使所述接收端在接收到所述已调信号之后，基于所述预设调制方式和所述目标混沌序列，对所述已调信号进行处理，得到所述原始信号。

可选的，所述原始信号为包含多个二进制数值的序列；

所述编码模块，具体用于按照预设调制方式的调制阶数m，对所述原始信号中的各二进制数值进行分组，得到多个二进制数值组；其中，每一所述二进制数值组中的二进制数值的数目为log2m；

按照预设的二进制数值组与目标数值的对应关系，确定各所述二进制数值组各自对应的目标数值；其中，所述目标数值属于[0，m-1]，且所述目标数值为整数；

生成包含各所述二进制数值组各自对应的目标数值的序列，作为编码信号。

可选的，所述生成模块，具体用于基于预设的一维混沌方程进行迭代计算，得到第一混沌序列；其中，所述一维混沌方程为：

xn+1＝μxn(1-xn)

xn+1表示所述一维混沌方程的混沌变量的第n+1个值，xn表示所述一维混沌方程的混沌变量的第n个值，μ表示控制参数，n为正整数；

所述第一混沌序列包括所述一维混沌方程的混沌变量的第1个值至第l+1个值，l表示进行迭代计算的次数，l不小于所述目标数目；所述第一混沌序列中各元素的排列顺序为按照得到所述各元素的顺序确定的；

从所述第一混沌序列中选取连续的所述目标数目个元素，得到第二混沌序列；

针对所述第二混沌序列中的每一元素，计算该元素与所述调制阶数的乘积，得到第三混沌序列；

对所述第三混沌序列中小于所述调制阶数的元素向下取整，并计算所述第三混沌序列中等于所述调制阶数的元素与第一预设数值的差值，得到目标混沌序列。

可选的，所述加密模块，具体用于针对所述目标混沌序列中的每一元素，计算该元素与所述编码信号中对应的元素的和值，得到第一待处理序列；

将所述第一待处理序列中的目标元素减去所述调制阶数，得到加密后的编码信号，作为加密信号，其中，所述目标元素大于m-1。

第四方面，为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种信号处理装置，所述装置应用于接收端，所述装置包括：

解调模块，用于当接收到发送端发送的已调信号时，按照预设调制方式，对所述已调信号进行解调，得到加密信号，其中，所述已调信号为所述发送端按照所述预设调制方式，对所述加密信号进行调制得到的，所述加密信号为所述发送端基于目标混沌序列，对编码信号进行加密得到的，所述编码信号为所述发送端基于所述预设调制方式的调制阶数，对待发送的原始信号进行编码得到的；

生成模块，用于基于预设的一维混沌方程，生成所述目标混沌序列；其中，所述目标混沌序列中的元素属于[0，m-1]，且所述目标混沌序列中元素的数目与所述解调信号中元素的目标数目相同，m为所述预设调制方式的调制阶数；

解密模块，用于基于所述目标混沌序列，对所述加密信号进行解密，得到所述编码信号；

解码模块，用于对所述编码信号进行解码，得到所述原始信号。

可选的，所述生成模块，具体用于基于预设的一维混沌方程进行迭代计算，得到第一混沌序列；其中，所述一维混沌方程为：

xn+1＝μxn(1-xn)

xn+1表示所述一维混沌方程的混沌变量的第n+1个值，xn表示所述一维混沌方程的混沌变量的第n个值，μ表示控制参数，n为正整数；

所述第一混沌序列包括所述一维混沌方程的混沌变量的第1个值至第l+1个值，l表示进行迭代计算的次数，l不小于所述目标数目；所述第一混沌序列中各元素的排列顺序为按照得到所述各元素的顺序确定的；

从所述第一混沌序列中选取连续的所述目标数目个元素，得到第二混沌序列；

针对所述第二混沌序列中的每一元素，计算该元素与所述调制阶数的乘积，得到第三混沌序列；

对所述第三混沌序列中小于所述调制阶数的元素向下取整，并计算所述第三混沌序列中等于所述调制阶数的元素与第一预设数值的差值，得到目标混沌序列。

可选的，所述解密模块，具体用于针对所述加密信号中的每一元素，计算该元素与所述目标混沌序列中对应的元素的差值，得到第二待处理序列；

将所述第二待处理序列中为负数的元素加上所述调制阶数，得到所述编码信号。

可选的，所述解码模块，具体用于基于所述调制阶数，按照预设的二进制数值组与目标数值的对应关系，确定所述编码信号中的各目标数值各自对应的二进制数值组，得到原始信号；其中，所述目标数值属于[0，m-1]，且所述目标数值为整数。

本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面或者第二方面任一所述的信号处理方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面或者第二方面任一所述的信号处理方法。

本发明实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面或者第二方面任一所述的信号处理方法。

本发明实施例提供的一种信号处理方法，发送端可以基于预设调制方式的调制阶数，对原始信号进行编码，得到编码后的原始信号，作为编码信号；基于预设的混沌方程，生成目标混沌序列；基于目标混沌序列，对编码信号进行加密，得到加密后的编码信号，作为加密信号；按照预设调制方式，对加密信号进行调制，得到对应的已调信号，并向接收端发送已调信号。接收端可以在接收到发送端发送的已调信号时，按照预设调制方式，对已调信号进行解调，得到加密信号；基于预设的混沌方程，生成目标混沌序列；基于目标混沌序列，对加密信号进行解密，得到编码信号；对编码信号进行解码，得到原始信号。

基于上述处理，发送端可以在对原始信号进行编码后，对编码信号进行加密，进而，能够提高发送的信号的安全性。相应的，接收端在得到加密信号之后，可以基于目标混沌序列，对加密信号进行解密，进而，能够得到原始信号，即，在提高信号的安全性的前提下，使得接收端能够获得原始信号。

当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本发明实施例提供的一种信号处理系统的结构图；

图2为本发明实施例提供的一种信号处理方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的另一种信号处理方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种信号处理方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的另一种信号处理方法的流程图；

图6为本发明实施例提供的一种生成目标混沌序列的方法的系统框图；

图7为本发明实施例提供的一种信号处理方法的流程图；

图8为本发明实施例提供的另一种信号处理方法的流程图；

图9为本发明实施例提供的另一种信号处理方法的流程图；

图10为本发明实施例提供的一种信号处理方法的系统框图；

图11为本发明实施例提供的一种信号处理装置的结构图；

图12为本发明实施例提供的一种信号处理装置的结构图；

图13为本发明实施例提供的一种电子设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在已调信号的传输过程中，恶意用户可能会截取该已调信号，并对已调信号进行解调，以窃取原始信号。现有技术中，并未提供相应的方法，能够避免原始信号被窃取，进而，导致现有技术中信号的安全性较低。

为了解决上述问题，参见图1，图1为本发明实施例提供的一种信号处理系统的结构图，该信号处理系统包括：发送端和接收端。其中：

发送端可以基于预设调制方式的调制阶数，对待发送的原始信号进行编码，得到编码后的原始信号，作为编码信号；基于预设的混沌方程，生成目标混沌序列；基于目标混沌序列，对编码信号进行加密，得到加密后的编码信号，作为加密信号；按照预设调制方式，对加密信号进行调制，得到对应的已调信号，并向接收端发送已调信号。接收端可以在接收到发送端发送的已调信号时，按照预设调制方式，对已调信号进行解调，得到加密信号；基于预设的混沌方程，生成目标混沌序列；基于目标混沌序列，对加密信号进行解密，得到编码信号；对编码解密信号进行解码，得到原始信号。

基于本发明实施例提供的信号处理系统，发送端可以在对原始信号进行编码后，对编码信号进行加密，进而，能够提高发送的信号的安全性。相应的，接收端在得到加密信号之后，可以基于目标混沌序列，对加密信号进行解密，进而，能够得到原始信号，即，在提高信号的安全性的前提下，使得接收端能够获得原始信号。

针对上述信号处理系统中的其他实施例，可以参考后续关于发送端和接收端的方法实施例的相关介绍。

参见图2，图2为本发明实施例提供的一种信号处理方法的流程图，该方法应用于发送端，该发送端可以为上述信号处理系统中的发送端，该方法可以包括以下步骤：

s201：基于预设调制方式的调制阶数m，对待发送的原始信号进行编码，得到编码后的原始信号，作为编码信号。

s202：基于预设的一维混沌方程，生成目标混沌序列。

其中，目标混沌序列中的元素属于[0，m-1]，且目标混沌序列中元素的数目与编码信号中元素的目标数目相同。

s203：基于目标混沌序列，对编码信号进行加密，得到加密后的编码信号，作为加密信号。

s204：按照预设调制方式，对加密信号进行调制，得到对应的已调信号，并向接收端发送已调信号，以使接收端在接收到已调信号之后，基于预设调制方式和目标混沌序列，对已调信号进行处理，得到原始信号。

基于本发明实施例提供的信号处理方法，发送端可以在对原始信号进行编码后，对编码信号进行加密，进而，能够提高发送的信号的安全性。相应的，接收端在得到加密信号之后，可以基于目标混沌序列，对加密信号进行解密，进而，能够得到原始信号，即，在提高信号的安全性的前提下，使得接收端能够获得原始信号。

在步骤s201中，预设调制方式可以为m-qam(m-quadratureamplitudemodulation，多进制正交幅度调制)，或者，预设调制方式也可以为qpsk(quadraturephaseshiftkeying，正交相移键控)调制，但并不限于此。可以理解的是，调制阶数m为正整数。8-qam调制方式的调制阶数为8，16-qam调制方式的调制阶数为16，qpsk调制方式的调制阶数为4。

在本发明的一个实施例中，原始信号可以为包含多个二进制数值的序列，参见图3，步骤s201可以包括以下步骤：

s2011：按照预设调制方式的调制阶数m，对原始信号中的各二进制数值进行分组，得到多个二进制数值组。

其中，每一二进制数值组中的二进制数值的数目为log2m。

s2012：按照预设的二进制数值组与目标数值的对应关系，确定各二进制数值组各自对应的目标数值。

其中，目标数值属于[0，m-1]，且目标数值为整数。

s2013：生成包含各二进制数值组各自对应的目标数值的序列，作为编码信号。

在步骤s2011中，发送端可以确定预设调制方式的调制阶数m，然后，可以按照相邻的log2m个元素为一组，对原始信号中的二进制数值进行分组，得到多个二进制数值组。

示例性的，预设调制方式为：8-qam，则调制阶数为：8，原始信号为：001010001001。发送端可以按照相邻log28(即3)个元素为一组，对原始信号中的二进制数值进行分组，得到的多个二进制数值组包括：001，010，001，001。

另外，在对原始信号中的二进制数值进行分组时，如果原始信号中的二进制数值的数目，不是log2m的整数倍，则可以在原始信号的结束位置补0，以使得原始信号中的二进制数值的数目是log2m的整数倍。

例如，调制阶数为：8，原始信号为：0010100010011，原始信号中的二进制数值的数目为：13，13不是3的整数倍，则可以在原始信号的结束位置补2个0，得到补0后的原始信号为：001010001001100，然后，再按照相邻的3个元素为一组，对补0后的原始信号中的二进制数值进行分组，得到的多个二进制数值组包括：001，010，001，001，100。

在步骤s2012中，在对原始信号进行分组，得到多个二进制数值组之后，发送端可以查找预设的二进制数值组与目标数值的对应关系，确定各二进制数值组各自对应的目标数值。其中，二进制数值组与目标数值的对应关系可以为8421编码规则，但并不限于此。

示例性的，对原始信号中的二进制数值进行分组，得到的二进制数值组包括：001，010，001，001，100。发送端可以查找预设的8421编码规则，确定001对应的目标数值为：1，010对应的目标数值为：2，100对应的目标数值为：4，进而，可以得到各二进制数值组各自对应的目标数值包括：1，2，1，1，4。

在步骤s2013中，在确定各二进制数值组各自对应的目标数值之后，可以确定包含确定出的目标数值的序列，作为编码信号。

针对上述实施例，各二进制数值组各自对应的目标数值包括：1，2，1，1，4，则编码信号为：1，2，1，1，4。

在步骤s202中，预设的一维混沌方程可以为一维logistic(洛伦兹)方程，或者也可以为一维pwlcm(piecewiselinearchaoticmap，分段线性混沌映射)方程，或者也可以为一维tent(帐篷映射)方程，或者也可以为一维icmic(iterativechaoticmapwithinfinitecollapses，无限折叠迭代混沌映射)方程，但并不限于此。

在本发明的一个实施例中，参见图4，步骤s202可以包括以下步骤：

s2021：基于预设的一维混沌方程进行迭代计算，得到第一混沌序列。

其中，一维混沌方程为：

xn+1＝μxn(1-xn)(1)

xn+1表示一维混沌方程的混沌变量的第n+1个值，xn表示一维混沌方程的混沌变量的第n个值，μ表示控制参数，n为正整数；

第一混沌序列包括一维混沌方程的混沌变量的第1个值至第l+1个值，l表示进行迭代计算的次数，l不小于目标数目；第一混沌序列中各元素的排列顺序为按照得到各元素的顺序确定的。

s2022：从第一混沌序列中选取连续的目标数目个元素，得到第二混沌序列。

s2023：针对第二混沌序列中的每一元素，计算该元素与调制阶数的乘积，得到第三混沌序列。

s2024：对第三混沌序列中小于调制阶数的元素向下取整，并计算第三混沌序列中等于调制阶数的元素与第一预设数值的差值，得到目标混沌序列。

在步骤s2021中，预设的一维混沌方程为一维logistic方程。当n为1时，x1为一维logistic方程的混沌变量的初始值，x1属于(0，1)。一维logistic方程的控制参数μ属于(3.5699，4]。

发送端可以选取一个属于(0，1)的数值，作为一维logistic方程的混沌变量的初始值x1，并将x1作为第一混沌序列的第1个元素。还可以选取一个属于(3.5699，4]的数值，作为一维logistic方程的控制参数μ。然后，发送端可以基于选取的初始值x1和控制参数μ，以及上述公式(1)，计算得到x2的值，并将x2作为第一混沌序列的第2个元素。然后，发送端可以基于x2、μ和上述公式(1)，计算得到x3的值，并将x3作为第一混沌序列的第3个元素，以此类推，直至迭代计算的次数达到预设迭代次数l，可以得到第一混沌序列为：x1，x2，x3，…，xl+1。预设迭代次数l可以由技术人员根据经验设置，l不小于目标数目。

示例性的，编码信号中元素的目标数目为：3，预设迭代次数为：5，一维logistic方程的混沌变量的初始值x1为：0.4，控制参数μ为：3.8。发送端可以基于上述公式(1)进行迭代计算，得到x2为：0.912，x3为：0.305，x4为：0.806，x5为：0.594，x6为：0.916，即第一混沌序列为：0.4，0.912，0.305，0.806，0.594，0.916。

针对步骤s2022和步骤s2023，一种实现方式中，如果第一混沌序列中元素的数目等于目标数目，可以直接将第一混沌序列作为第二混沌序列。

另一种实现方式中，如果第一混沌序列中元素的数目大于目标数目，发送端可以从第一混沌序列中的第k个元素开始，往后选取连续的目标数目个元素，作为第二混沌序列。其中，k可以由技术人员根据经验设置。

针对上述实施例，第一混沌序列为：0.4，0.912，0.305，0.806，0.594，0.916。发送端可以从第一混沌序列中的第3个元素(即0.305)开始，往后选取连续的3个元素，得到第二混沌序列为：0.305，0.806，0.594。如果调制阶数为8，则可以计算第二混沌序列中的每一元素与8的乘积，得到第三混沌序列为：2.44，6.448，4.752。

在步骤s2024中，在确定第三混沌序列之后，发送端可以确定第三混沌序列中小于调制阶数的元素，以及与调制阶数相同的元素。然后，发送端可以对小于调制阶数的元素向下取整，并计算与调制阶数相同的元素与第一预设数值的差值，可以得到目标混沌序列。

其中，第一预设数值可以由技术人员根据经验设置，例如，第一预设数值可以为1，但并不限于此。

示例性的，第三混沌序列为：2.44，6.448，4.752，则发送端可以确定第三混沌序列中小于调制阶数的元素包括：2.44，6.448，4.752，然后，发送端可以对小于调制阶数的元素向下取整，得到目标混沌序列为：2，6，4。

在本发明的一个实施例中，发送端还可以基于一维pwlcm方程，确定目标混沌序列。其中，一维pwlcm方程为：

yi+1表示一维pwlcm方程的混沌变量的第i+1个值，yi表示一维pwlcm方程的混沌变量的第i个值，p表示控制参数，i为正整数，当i为1时，y1表示一维pwlcm方程的混沌变量的初始值。其中，p属于(0，0.5)，y1属于(0，1)。

发送端可以选取一个属于(0，1)的数值，作为一维pwlcm方程的混沌变量的初始值y1，并选取一个属于(0，0.5)的数值，作为一维pwlcm方程的控制参数p。然后，发送端可以基于选取的初始值y1、控制参数p和以及上述公式(2)，进行迭代计算，得到第一混沌序列。

然后，从第一混沌序列中选取连续的目标数目个元素，得到第二混沌序列。由于基于一维pwlcm方程生成的第一混沌序列中的元素可能不属于[0，1]，则第二混沌序列中的元素也可能不属于[0，1]，发送端可以对第二混沌序列中的元素进行归一化处理，得到归一化后的第二混沌序列，使得归一化后的第二混沌序列中的元素属于[0，1]。进而，发送端可以基于归一化后的第二混沌序列，生成目标混沌序列。

在步骤s203中，在生成目标混沌序列之后，发送端可以基于目标混沌序列，对编码信号进行加密，得到加密后的编码信号(即加密信号)。

在本发明的一个实施例中，参见图5，步骤s203可以包括以下步骤：

s2031：针对目标混沌序列中的每一元素，计算该元素与编码信号中对应的元素的和值，得到第一待处理序列。

s2032：将第一待处理序列中的目标元素减去调制阶数，得到加密后的编码信号，作为加密信号。

其中，目标元素大于m-1。

示例性的，调制阶数为：8，目标混沌序列为：2，6，4，3，5，编码信号为：1，2，1，1，4。发送端可以计算得到第一待处理序列为：3，8，5，4，9。然后，发送端可以确定第一待处理序列中的目标元素为：8，9。发送端还可以计算目标元素与调制阶数的差值，可以得到加密信号为：3，0，5，4，1。

另一种实现方式中，技术人员可以预先确定目标混沌序列中的元素、编码信号中的元素与加密信号中的元素的对应关系(可以称为第一对应关系)，并存储于发送端。后续，发送端可以基于本地存储的第一对应关系、目标混沌序列中的元素和编码信号中的元素，确定加密信号。例如，参见表1，表1为调制方式为8-qam时的第一对应关系。

表1

表1中，第1行为目标混沌序列中的元素的数值，第1列为编码信号中的元素的数值。如果目标混沌序列中的元素为：1，编码信号中对应的元素为：7，基于表1所示的第一对应关系，可以得到加密信号中对应的元素为：0。如果目标混沌序列中的元素为：4，编码信号中对应的元素为：6，基于表1所示的第一对应关系，可以得到加密信号中对应的元素为：2。

在步骤s204中，在得到加密信号之后，发送端可以按照预设调制方式，将加密信号映射到对应的星座图中，可以得到已调信号，进而，发送端可以向接收端发送已调信号。

接收端接收到已调信号之后，可以对接收到的已调信号进行处理，得到原始信号。接收端的处理方法将在后续实施例中详细介绍。

参见图6，图6为本发明实施例提供的一种生成目标混沌序列的方法的系统框图。

发送端可以基于预设的一维混沌方程、该一维混沌方程的混沌变量的初始值和控制参数，进行迭代计算，得到第一混沌序列。发送端还可以基于第一混沌序列，进行自适应选择，得到第二混沌序列。自适应选择的方式可以为：从第一混沌序列中选取连续的目标数目个元素，得到第二混沌序列。

然后，发送端可以对第二混沌序列中的各元素进行归一化处理，得到归一化后的第二混沌序列，并对归一化后的第二混沌序列进行序列放大，得到第三混沌序列。序列放大的方式可以为：针对归一化后的第二混沌序列中的每一元素，计算该元素与调制阶数的乘积，得到第三混沌序列。第三混沌序列中的元素属于[0，m]。

进而，发送端可以对第三混沌序列进行序列取整，得到目标混沌序列。目标混沌序列中的元素属于[0，m-1]。序列取整的方式可以为：对第三混沌序列中小于调制阶数的元素向下取整，并计算第三混沌序列中等于调制阶数的元素与第一预设数值的差值。

参见图7，图7为本发明实施例提供的一种信号处理方法的流程图，该方法应用于接收端，该接收端可以为上述信号处理系统中的接收端，该方法可以包括以下步骤：

s701：当接收到发送端发送的已调信号时，按照预设调制方式，对已调信号进行解调，得到加密信号。

其中，已调信号为发送端按照预设调制方式，对加密信号进行调制得到的，加密信号为发送端基于目标混沌序列，对编码信号进行加密得到的，编码信号为发送端基于预设调制方式的调制阶数，对待发送的原始信号进行编码得到的。

s702：基于预设的一维混沌方程，生成目标混沌序列。

其中，目标混沌序列中的元素属于[0，m-1]，且目标混沌序列中元素的数目与解调信号中元素的目标数目相同，m为预设调制方式的调制阶数。

s703：基于目标混沌序列，对加密信号进行解密，得到编码信号。

s704：对编码信号进行解码，得到原始信号。

基于本发明实施例提供的信号处理方法，发送端可以在对原始信号进行编码后，对编码信号进行加密，进而，能够提高发送的信号的安全性。相应的，接收端在得到加密信号之后，可以基于目标混沌序列，对加密信号进行解密，进而，能够得到原始信号，即，在提高信号的安全性的前提下，使得接收端能够获得原始信号。

在步骤s701中，发送端可以在对待发送的原始信号进行编码之后，对编码信号进行加密，得到加密信号，并对加密信号进行调制，得到对应的已调信号，进而，发送端可以向接收端发送已调信号。发送端的处理方法可以参见上述实施例中的详细介绍。

相应的，接收端可以接收发送端发送的已调信号，然后，接收端可以按照预设调制方式，对已调信号进行解调，得到对应的信号(即加密信号)。

可以理解的是，预设调制方式为发送端对加密信号进行调制的调制方式。预设调制方式可以为m-qam，或者，预设调制方式也可以为qpsk调制，但并不限于此。8-qam调制方式的调制阶数为8，16-qam调制方式的调制阶数为16，qpsk调制方式的调制阶数为4。

在步骤s702中，预设的一维混沌方程可以为一维logistic方程，或者也可以为一维pwlcm方程，或者也可以为一维tent方程，或者也可以为一维icmic方程，但并不限于此。

在本发明的一个实施例中，参见图8，步骤s702可以包括以下步骤：

s7021：基于预设的一维混沌方程进行迭代计算，得到第一混沌序列。

其中，一维混沌方程为：

xn+1＝μxn(1-xn)

xn+1表示一维混沌方程的混沌变量的第n+1个值，xn表示一维混沌方程的混沌变量的第n个值，μ表示控制参数，n为正整数；

第一混沌序列包括一维混沌方程的混沌变量的第1个值至第l+1个值，l表示进行迭代计算的次数，l不小于目标数目；第一混沌序列中各元素的排列顺序为按照得到各元素的顺序确定的。

s7022：从第一混沌序列中选取连续的目标数目个元素，得到第二混沌序列。

s7023：针对第二混沌序列中的每一元素，计算该元素与调制阶数的乘积，得到第三混沌序列。

s7024：对第三混沌序列中小于调制阶数的元素向下取整，并计算第三混沌序列中等于调制阶数的元素与第一预设数值的差值，得到目标混沌序列。

接收端基于预设的一维混沌方程，生成目标混沌序列的方法，与发送端基于预设的一维混沌方程，生成目标混沌序列的方法类似，可以参见前述实施例中的详细介绍。

在步骤s703中，在生成目标混沌序列之后，接收端可以基于目标混沌序列，对加密信号进行解密，得到对应的信号(即编码信号)。可以理解的是，接收端对加密信号进行解密所使用的目标混沌序列，与发送端对编码信号进行加密所使用的目标混沌序列相同。

在本发明的一个实施例中，参见图9，步骤s703可以包括以下步骤：

s7031：针对加密信号中的每一元素，计算该元素与目标混沌序列中对应的元素的差值，得到第二待处理序列。

s7032：将第二待处理序列中为负数的元素加上调制阶数，得到编码信号。

示例性的，调制阶数为：8，目标混沌序列为：2，6，4，3，5，加密信号为：3，0，5，4，1。接收端可以计算得到第二待处理序列为：1，-6，1，1，-4。然后，接收端可以确定第二待处理序列中为负数的元素包括：-6，-4。进而，接收端可以计算为负数的元素与调制阶数的和值，可以得到编码信号为：1，2，1，1，4。

另一种实现方式中，技术人员可以预先确定目标混沌序列中的元素、加密信号中的元素与编码信号中的元素的对应关系(可以称为第二对应关系)，并存储于接收端，第二对应关系与第一对应关系相对应。后续，接收端可以基于本地存储的第二对应关系、目标混沌序列中的元素和加密信号中的元素，确定编码信号。例如，参见表2，表2为调制方式为8-qam时的第二对应关系。

表2

表2中，第1行为目标混沌序列中的元素的数值，第1列为加密信号中的元素的数值。如果目标混沌序列中的元素为：1，加密信号中对应的元素为：7，基于表2所示的第二对应关系，可以得到加密信号中对应的元素为：6。如果目标混沌序列中的元素为：3，加密信号中对应的元素为：2，基于表2所示的第二对应关系，可以得到加密信号中对应的元素为：7。

在步骤s704中，在得到编码信号之后，接收端可以对编码信号进行解码，得到原始信号。

在本发明的一个实施例中，步骤s704可以包括以下步骤：

基于调制阶数，按照预设的二进制数值组与目标数值的对应关系，确定编码信号中的各目标数值各自对应的二进制数值组，得到原始信号。

其中，目标数值属于[0，m-1]，且目标数值为整数。二进制数值组与目标数值的对应关系可以为8421编码规则，但并不限于此。

示例性的，编码信号为：1，2，1，1，5，接收端可以查找预设的8421编码规则，基于调制阶数，确定1对应的二进制数值组为：001，2对应的二进制数值组为：010，5对应的二进制数值组为：101，可以得到各目标数值各自对应的二进制数值组包括：001，010，001，001，101。进而，接收端可以确定原始信号为；001010001001101。

参见图10，图10为本发明实施例提供的一种信号处理方法的系统框图。

发送端可以基于预设的一维混沌方程，生成目标混沌序列，并基于预设调制方式的调制阶数，对待发送的原始信号进行编码，得到编码后的原始信号，作为编码信号。然后，发送端可以基于目标混沌序列，对编码信号进行加密，得到加密后的编码信号，作为加密信号。进而，发送端可以按照预设调制方式，对加密信号进行调制，得到对应的已调信号，并向接收端发送已调信号，已调信号通过光纤传输至接收端。接收端可以在接收到发送端发送的已调信号时，按照预设调制方式，对已调信号进行解调，得到加密信号。接收端还可以基于预设的混沌方程，生成目标混沌序列。然后，基于目标混沌序列，对加密信号进行解密，得到编码信号，进而，对编码信号进行解码，得到原始信号。

与图2的方法实施例相对应，参见图11，图11为本发明实施例提供的一种信号处理装置的结构图，所述装置应用于发送端，所述装置包括：

编码模块1101，用于基于预设调制方式的调制阶数m，对待发送的原始信号进行编码，得到编码后的原始信号，作为编码信号；

生成模块1102，用于基于预设的一维混沌方程，生成目标混沌序列；其中，所述目标混沌序列中的元素属于[0，m-1]，且所述目标混沌序列中元素的数目与所述编码信号中元素的目标数目相同；

加密模块1103，用于基于所述目标混沌序列，对所述编码信号进行加密，得到加密后的编码信号，作为加密信号；

调制模块1104，用于按照所述预设调制方式，对所述加密信号进行调制，得到对应的已调信号，并向接收端发送所述已调信号，以使所述接收端在接收到所述已调信号之后，基于所述预设调制方式和所述目标混沌序列，对所述已调信号进行处理，得到所述原始信号。

可选的，所述原始信号为包含多个二进制数值的序列；

所述编码模块1101，具体用于按照预设调制方式的调制阶数m，对所述原始信号中的各二进制数值进行分组，得到多个二进制数值组；其中，每一所述二进制数值组中的二进制数值的数目为log2m；

按照预设的二进制数值组与目标数值的对应关系，确定各所述二进制数值组各自对应的目标数值；其中，所述目标数值属于[0，m-1]，且所述目标数值为整数；

生成包含各所述二进制数值组各自对应的目标数值的序列，作为编码信号。

可选的，所述生成模块1102，具体用于基于预设的一维混沌方程进行迭代计算，得到第一混沌序列；其中，所述一维混沌方程为：

xn+1＝μxn(1-xn)

xn+1表示所述一维混沌方程的混沌变量的第n+1个值，xn表示所述一维混沌方程的混沌变量的第n个值，μ表示控制参数，n为正整数；

所述第一混沌序列包括所述一维混沌方程的混沌变量的第1个值至第l+1个值，l表示进行迭代计算的次数，l不小于所述目标数目；所述第一混沌序列中各元素的排列顺序为按照得到所述各元素的顺序确定的；

从所述第一混沌序列中选取连续的所述目标数目个元素，得到第二混沌序列；

针对所述第二混沌序列中的每一元素，计算该元素与所述调制阶数的乘积，得到第三混沌序列；

对所述第三混沌序列中小于所述调制阶数的元素向下取整，并计算所述第三混沌序列中等于所述调制阶数的元素与第一预设数值的差值，得到目标混沌序列。

可选的，所述加密模块1103，具体用于针对所述目标混沌序列中的每一元素，计算该元素与所述编码信号中对应的元素的和值，得到第一待处理序列；

将所述第一待处理序列中的目标元素减去所述调制阶数，得到加密后的编码信号，作为加密信号，其中，所述目标元素大于m-1。

基于本发明实施例提供的信号处理装置，发送端可以在对原始信号进行编码后，对编码信号进行加密，进而，能够提高发送的信号的安全性。相应的，接收端在得到加密信号之后，可以基于目标混沌序列，对加密信号进行解密，进而，能够得到原始信号，即，在提高信号的安全性的前提下，使得接收端能够获得原始信号。

与图7的方法实施例相对应，参见图12，图12为本发明实施例提供的一种信号处理装置的结构图，所述装置应用于接收端，所述装置包括：

解调模块1201，用于当接收到发送端发送的已调信号时，按照预设调制方式，对所述已调信号进行解调，得到加密信号，其中，所述已调信号为所述发送端按照所述预设调制方式，对所述加密信号进行调制得到，所述加密信号为所述发送端基于目标混沌序列，对编码信号进行加密得到的，所述编码信号为所述发送端基于所述预设调制方式的调制阶数，对待发送的原始信号进行编码得到的；

生成模块1202，用于基于预设的一维混沌方程，生成所述目标混沌序列；其中，所述目标混沌序列中的元素属于[0，m-1]，且所述目标混沌序列中元素的数目与所述解调信号中元素的目标数目相同，m为所述预设调制方式的调制阶数；

解密模块1203，用于基于所述目标混沌序列，对所述加密信号进行解密，得到所述编码信号；

解码模块1204，用于对所述编码信号进行解码，得到所述原始信号。

可选的，所述生成模块1202，具体用于基于预设的一维混沌方程进行迭代计算，得到第一混沌序列；其中，所述一维混沌方程为：

xn+1＝μxn(1-xn)

xn+1表示所述一维混沌方程的混沌变量的第n+1个值，xn表示所述一维混沌方程的混沌变量的第n个值，μ表示控制参数，n为正整数；

所述第一混沌序列包括所述一维混沌方程的混沌变量的第1个值至第l+1个值，l表示进行迭代计算的次数，l不小于所述目标数目；所述第一混沌序列中各元素的排列顺序为按照得到所述各元素的顺序确定的；

从所述第一混沌序列中选取连续的所述目标数目个元素，得到第二混沌序列；

针对所述第二混沌序列中的每一元素，计算该元素与所述调制阶数的乘积，得到第三混沌序列；

对所述第三混沌序列中小于所述调制阶数的元素向下取整，并计算所述第三混沌序列中等于所述调制阶数的元素与第一预设数值的差值，得到目标混沌序列。

可选的，所述解密模块1203，具体用于针对所述加密信号中的每一元素，计算该元素与所述目标混沌序列中对应的元素的差值，得到第二待处理序列；

将所述第二待处理序列中为负数的元素加上所述调制阶数，得到所述编码信号。

可选的，所述解码模块1204，具体用于基于所述调制阶数，按照预设的二进制数值组与目标数值的对应关系，确定所述编码信号中的各目标数值各自对应的二进制数值组，得到原始信号；其中，所述目标数值属于[0，m-1]，且所述目标数值为整数。

基于本发明实施例提供的信号处理装置，发送端可以在对原始信号进行编码后，对编码信号进行加密，进而，能够提高发送的信号的安全性。相应的，接收端在得到加密信号之后，可以基于目标混沌序列，对加密信号进行解密，进而，能够得到原始信号，即，在提高信号的安全性的前提下，使得接收端能够获得原始信号。

本发明实施例还提供了一种电子设备，如图13所示，包括处理器1301、通信接口1302、存储器1303和通信总线1304，其中，处理器1301，通信接口1302，存储器1303通过通信总线1304完成相互间的通信，

存储器1303，用于存放计算机程序；

处理器1301，用于执行存储器1303上所存放的程序时，实现上述实施例中任一所述的信号处理方法的步骤。

上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(peripheralcomponentinterconnect，pci)总线或扩展工业标准结构(extendedindustrystandardarchitecture，eisa)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory，nvm)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessing，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

基于本发明实施例提供的电子设备，发送端可以在对原始信号进行编码后，对编码信号进行加密，进而，能够提高发送的信号的安全性。相应的，接收端在得到加密信号之后，可以基于目标混沌序列，对加密信号进行解密，进而，能够得到原始信号，即，在提高信号的安全性的前提下，使得接收端能够获得原始信号。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中任一所述的信号处理方法的步骤。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的信号处理方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solidstatedisk(ssd))等。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、系统、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。