基于optisystem的光混沌保密通信系统的研究

论文摘要

随着现代通信技术的高速发展,通信容量的不断增加,通信安全越来越受到人们的重视,因此迫切需要研究开发具有高速、高保密性的新一代信息安全保密技术。近几年,作为新型的保密技术的光混沌保密通信技术发展迅速,由于具有高宽带、不可预测性和复杂的非线性动力学特性等优点,是对传统的保密系统的强力挑战。因此研究具有高维数,易于调试,小巧轻便的光学混沌保密通信系统具有重大研究意义。近年来,国内外的相关技术发展迅速,目前国际上有四种产生光混沌的方法以及三种相关的调制信息信号的方法。而设计一个光混沌保密系统的关键在于产生混沌的方法,以及同步方式的选择。本文结合国内外的研究状况,比较几种产生光混沌方法的优缺点后,对传统的掺铒光纤反馈环进行改进来产生混沌激光,并对各个系统模块功能进行了阐述,同时对系统方程进行调试和仿真,验证了方案的可行性。基于光通信仿真软件optisystem具体的实现了实验光路,利用相空间重构理论对光路产生的混沌序列进行分析、计算出平均李雅普诺夫指数及相关参数,证明了保密通信的可靠性,实现了系统具有高维数、小巧轻便的设计目标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及其意义
• 1.2 研究现状与分析
• 1.3 论文的主要研究工作
• 1.4 论文的组织结构
• 2 光混沌保密通信系统原理概述
• 2.1 半导体激光器产生混沌的方法
• 2.2 基于半导体激光器的光混沌产生器
• 2.3 调制混沌信号方法
• 2.4 光混沌保密通信系统的同步问题
• 2.5 本章小结
• 3 光混沌保密通信系统总体设计
• 3.1 产生混沌方案的设计
• 3.2 信号调制方式的比较与选择
• 3.3 系统模块的设计
• 3.4 系统方程的仿真结果
• 3.5 本章小结
• 4 基于optisystem 的系统实现
• 4.1 optisystem 对系统方案的实现
• 4.2 保密通信系统的仿真结果
• 4.3 对仿真结果序列的分析
• 4.4 本章小节
• 5 总结与展望
• 5.1 研究工作总结
• 5.2 光混沌通信的展望
• 致谢
• 参考文献