基于半導(dǎo)體環(huán)形激光器的混沌保密光通信的理論研究.pdf

1、在當(dāng)前軟件加密通信技術(shù)保密性能岌岌可危,量子光通信技術(shù)還遠(yuǎn)未成熟的情況下,消費(fèi)者迫切需要新的保密通信技術(shù)來(lái)滿足信息化時(shí)代日益增長(zhǎng)的保密需求,混沌光通信以其高保密性、高帶寬和低成本等一系列優(yōu)點(diǎn)引起科研工作者的關(guān)注。半導(dǎo)體環(huán)形激光器天生具有豐富的動(dòng)力學(xué)特性,體積小,功耗低,便于集成,是集成光通信光源的理想選擇。本文結(jié)合半導(dǎo)體環(huán)形激光器的優(yōu)勢(shì)于混沌保密光通信中,試圖建立一套基于半導(dǎo)體環(huán)形激光器的混沌保密光通信系統(tǒng),并從數(shù)值仿真角度出發(fā),實(shí)現(xiàn)該

2、系統(tǒng)的混沌光通信,并探究Langevin噪聲對(duì)混沌通信系統(tǒng)的影響?；谏鲜瞿康?本文主要做了以下幾個(gè)方面的研究工作:
　　成功搭建基于半導(dǎo)體環(huán)形激光器的混沌保密光通信系統(tǒng)模型是本課題能夠開題的關(guān)鍵前提,系統(tǒng)選用混沌掩蔽編碼技術(shù),通過一般同步,利用 Q值評(píng)價(jià)通信質(zhì)量及保密性能。在保證良好的通信質(zhì)量以及保密性能的前提下,調(diào)制深度固定為4％時(shí)的最大通信速率為2.38Gbps。本文研究了Manchester碼調(diào)制下的混沌保密光通信系統(tǒng)的工

3、作情況,發(fā)現(xiàn)相對(duì)于普通的NRZ碼調(diào)制,Manchester碼調(diào)制的混沌光通信系統(tǒng)具有更優(yōu)異的通信質(zhì)量和保密性能,另外,考慮到 Manchester碼具有NRZ碼無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì),如無(wú)直流波,用上升沿、下降沿表示二進(jìn)制碼,定時(shí)信號(hào)容易獲取,充分利用混沌波高帶寬的特性以增強(qiáng)保密性等優(yōu)秀性能,本文得出結(jié)論:Manchester碼更適合于混沌保密光通信系統(tǒng)。
　　本文的另一個(gè)研究點(diǎn)為L(zhǎng)angevin噪聲對(duì)混沌保密通信系統(tǒng)的影響,出于數(shù)值仿真

4、的目的,需要合適的數(shù)值算法來(lái)解帶噪聲的通信系統(tǒng)模型,通過選擇比較,文章在Heun算法的基礎(chǔ)上,利用三次Hermite插值算法獲取延時(shí)項(xiàng),得到此系統(tǒng)的解。本文分別探究Langevin噪聲對(duì)帶反饋結(jié)構(gòu)的環(huán)形激光器的混沌輸出、混沌同步以及混沌通信的影響,文章發(fā)現(xiàn)Langevin噪聲會(huì)影響激光器的輸出,混沌波在某種程度上趨于隨機(jī)噪聲變化且混沌吸引子會(huì)變得不光滑,如果逐漸放大噪聲項(xiàng),這種變化會(huì)越來(lái)越明顯;由于混沌通信系統(tǒng)采用一般同步,同步注入鎖定