一种新型的基于互耦半导体激光器的双向混沌保密通信系统

基于互耦半导体激光器及其驱动的两个外部激光器,提出了一种新颖的双向激光混沌保密通信系统,数值研究了该系统的同步特性及双向通信性能.结果表明,该系统中两个互耦激光器的混沌输出始终处于非同步状态,无法实现信息的编译码;当编码激光器(系统中用于加载信息的激光器)与解码激光器(系统中用于解码信息的激光器)的参数一致时,每组编解码激光器能获得无延时的高质量混沌同步,并实现实时双向通信;当激光器内部参数失配时,这两组编解码激光器的同步性能及通信质量会受到一定的影响,但在一定的参数失配范围内,系统仍能实现较好的双向混沌通信.     

基于光反馈多模半导体激光器的多信道双向混沌同步通信

利用光反馈多模半导体激光器建构了多信道双向混沌通信系统,数值研究了系统的同步特性及通信性能.结果表明,当激光器的参数一致时,2激光器对应模式间能够获得无时延高质量混沌同步,并实现多信道实时双向通信;当激光器的内参数失配时,系统的同步性能和通信质量会受到一定影响,但在一定失配范围内,系统仍能较好地实现多信道双向通信.     

激光同步及其在保密通信中的应用

研究外部光注入波长1．31μm半导体激光器激光混沌同步及其同步特性，当系统有较大的参数失配和外界噪声时同步仍可保持；数值模拟了该系统具有正弦调制信号0．25GHz在保密通信中的应用，并计算出系统调制解调时的同步误差。研究证明该系统确有较高的保密性能和反破译能力。     

混沌同步技术在保密通信中的仿真研究

分析了混沌掩盖及混沌参数调制的基本原理;通过主动控制使得两个异结构的混沌系统在短时间内达到同步,并将同步的异结构混沌系统应用到混沌掩盖和混沌参数调制的保密通信中．仿真结果表明混沌掩盖和混沌参数调制保密通信中,有用信号均能够有效地在接受端恢复出来。即混沌同步在保密通信中具有一定的理论和现实意义．     

基于混沌光注入互耦合VCSELs获取高复杂度混沌同步信号的研究简

提出了一种带光反馈的垂直腔面发射激光器(I-VCSEL)单向注入到另一个VCSEL(D-VCSEL)所产生混沌光驱动两个互耦合垂直腔面发射激光器(MC-VCSELs)获取宽带宽、高复杂度的混沌同步方案.利用自旋反转模型(SFM),数值研究了一定光注入条件下,D-VCSEL注入MC-VCSELs的强度以及MC-VCSELs之间的互注入强度对系统输出混沌信号的带宽、复杂度及同步性能的影响.结果表明:通过合理选取D-VCSEL注入到MC-VCSELs的强度以及MC-VCSELs之间的互注入强度,可有效提高耦合系统输出混沌信号的带宽和复杂度,并可同时实现MC-VCSELs之间高质量的混沌同步,且该同步对自旋反转速率γs和有源介质双折射系数γp具有较高的容忍度.     

外部光反馈对半导体激光器混沌同步系统同步性能的影响

采用单向耦合光反馈半导体激光器混沌同步系统,对外部光反馈对系统实现同步的情况进行了比较,并进一步分析了不同反馈下激光器的参数失配对同步性能的影响.研究表明:光反馈半导体激光器混沌同步系统只在两个反馈区域可以实现完全(超前)同步,且在较强反馈区域实现的同步具有对参数失配更加敏感的特点;另外,当接收端处于强注入锁定的状态下,随着反馈系数的变化,系统会出现由广义同步向完全同步的切换,这会为一种新的混沌键控通信方案提供参考.     

基于混沌光注入互耦合VCSELs获取高复杂度混沌同步信号的研究

提出了一种带光反馈的垂直腔面发射激光器(I-VCSEL)单向注入到另一个VCSEL(D-VCSEL)所产生混沌光驱动两个互耦合垂直腔面发射激光器(MC-VCSELs)获取宽带宽、高复杂度的混沌同步方案.利用自旋反转模型(SFM),数值研究了一定光注入条件下,D-VCSEL注入MC-VCSELs的强度以及MC-VCSELs之间的互注入强度对系统输出混沌信号的带宽、复杂度及同步性能的影响.结果表明:通过合理选取D-VCSEL注入到MC-VCSELs的强度以及MC-VCSELs之间的互注入强度,可有效提高耦合系统输出混沌信号的带宽和复杂度,并可同时实现MC-VCSELs之间高质量的混沌同步,且该同步对自旋反转速率γs和有源介质双折射系数γp具有较高的容忍度.     

基于细胞神经网络超混沌系统的扩频保密通信

研究了四阶细胞神经网络超混沌系统同步方法,分析了系统存在参数失配和信道噪声时的同步性能,提出了一种基于细胞神经网络超混沌同步系统的扩展频谱保密通信设计方法。提出的扩频保密通信方法不仅只需传递一个标量信号,而且由于采用了超混沌系统,所设计的扩频通信系统具有更高的保密性。     

基于Chua电路的混沌通信技术

研究驱动响应式Ｃｈｕａ电路和混沌同步的特性;设计双信道的数据混沌保密通信系统,实现语音、图像的混沌保密通信。基于Ｃｈｕａ电路,设计一种混沌扩频序列发生器,并分析其产生的混沌扩频序列的统计特性。     

CNN混沌保密通信系统抗噪声性能的增强

为在实际信道传输时减少加性噪声对ＣＮＮ混沌保密通信系统性能的影响,在接收端使用限带滤波器并用频带补偿法来保证ＣＮＮ混沌系统的自同步,从而在用参数调制法作为加密方案的保密通信系统中获得解调性能的提高．理论与数值模拟结果表明,参数调制法确实减小了系统的同步及解调误差．     

多纵模半导体激光器的混沌同步研究

建立了多纵模外腔半导体激光器与单纵模半导体激光器的单向耦合系统理论模型,研究了不同纵模间的混沌同步及系统参数的影响.研究结果表明当内部参数完全匹配时该系统的同步性能较好,而且在内部参数不完全匹配的情况下也能保持较好的鲁棒性,说明在基于混沌的保密光通信中利用多纵模同步进行混沌复用通信是完全有可能的.     

开环双向耦合注入半导体激光器混沌同步系统

对开环双向耦合注入半导体激光器混沌同步系统的同步性以及在附加混沌(AC)调制下系统的工作特性进行了研究.研究结果表明:当发射系统的DFB-LD(T-LD)和接收系统的DFB-LD(R-LD)的参数完全匹配时,该系统能实现精确同步;而当T-LD与R-LD存在参数失配时,同步误差对参数失配很敏感;采用附加混沌(AC)调制时,信号所引起的同步误差很小,即使不使用滤波器,信号也能很好的恢复.     

基于半导体环形激光器的宽带宽混沌信号的获取

提出一种基于两个半导体环形激光器交叉耦合产生带宽增强的混沌光信号的方案,采用数值仿真的方法,得到几种特定参数下的时间序列及功率谱,并研究注入系数对混沌带宽及时间延迟特性的影响.结果表明:在正负频率失谐的情况下,混沌带宽都得到加强,并且有效的抑制混沌信号的时延特征.通过大范围扫描注入参数,可得到带宽最大为16 GHz的混沌信号,能显著提高混沌保密通信的传输速率,研究结果可为环形激光器在混沌保密通信中的应用提供一定的理论参考.     

基于混沌系统广义同步的保密通信

提出了一种基于混沌系统广义同步的保密通信方案.保密通信系统由发射端和接收端组成,发射端包含2个结构不同的混沌系统,而接收端仅包含一个混沌系统.根据系统参数选择合适的参数,不仅能够保证发射系统中的2个混沌系统是广义同步的,而且能够保证发射系统和接收系统也是广义同步的.同步流形的稳定性可以简化为Hurwitz稳定性.数值仿真结果表明,该保密通信方案是有效的.     

用延时注入-反馈法实现掺铒光纤激光器的混沌同步

采用延时注入-反馈法研究了两个双环掺铒光纤激光器的混沌/超混沌同步. 数值模拟表明, 只要延时时间和反馈强度合适, 两个相同的双环掺铒光纤激光器无论处于混沌状态还是处于超混沌状态, 都可以很容易达到同步, 即使两个激光器不完全相同, 只要适当增大反馈强度, 也可以实现两个激光器的混沌/超混沌同步. 同时由于延时时间的不同, 两个激光器还会出现延时同步, 这种延时正好解决了远程通讯中的信号延时效应, 因此对于混沌保密通讯也有利.     

Lorenz系统的截断混沌同步及其在数字保密通信中的应用

利用Lorenz系统的混沌自同步可以进行保密通信，证明了其截断混沌也可以达到同步，并利用建立一套计算机模拟的数字保密通信系统，要传送的信号在发射对截断混沌数据进行调制后作为发射信号对接收端驱动，根据同步特性可以无损地重构出原信号，该系统的发射信号具有类似于白噪声的随机特性，系统同步对参数很敏感，大大提高了保密性能，对传送的信号幅度无限制，可以是大信号调制，提高了信道利用率，系统简单，易于计算机实现。     

不同阶数混沌系统的广义投影同步及其在保密通信中的应用

使用降阶方法,采用改进的广义投影同步把不同阶数混沌系统的同步转化为相同阶数混沌系统的同步.基于Lyapunov原理,给出了自适应控制器,进而实现了不同阶数混沌系统的广义投影同步.采用混沌遮掩的途径将同步的两个系统用于保密通信中.仿真结果表明,两个混沌系统无失真地恢复有用信号,可将其用在基于混沌同步的保密通信中.     

神经网络在混沌保密通信中的应用

简述了神经网络的特点及其与混沌的内在联系,重点从神经网络在预测、产生混沌信号、形成混沌扩频序列、混沌系统的信道均衡、混沌同步和混沌通信中信息的加密与解密等几个角度阐述了神经网络在混沌保密通信中的应用.     

多径CD3S信号的混合卡尔曼滤波解调

提出了一种基于混合卡尔曼滤波的CD3S信号解调算法,在多径衰落信道下,采用状态估计的方法解调混沌直接序列扩频(CD3S)信号.根据混沌系统映射方程建立了混沌码同步问题的状态空间模型,并利用无损卡尔曼滤波器实现了混沌码同步;根据信道参数与信息码相对于混沌码的慢变特性,建立了信道参数估计与信息码估计问题的状态空间模型,并利用两个卡尔曼滤波器分别估计信道参数与信息码.三个滤波器均把彼此的估计结果作为系统参数,交替工作,通过联合估计实现信息码解调.仿真结果表明:无论多径信道是时不变的还是时变的,算法均可以提高混沌码同步精度,降低CD3S通信系统误码率.     

耦合混沌系统的自适应同步及其在保密通信中的应用

混沌系统同步是混沌保密通信的关键环节,要想准确恢复所传输的信息,收发双方的混沌系统必须保持同步,在实际应用中,系统参数会随着环境的变化而变化,因此研究参数未知混沌系统的同步更具有实际应用价值.针对参数完全未知的单向耦合混沌系统,实现了自适应同步,给出了严格的数学证明,并将同步的混沌系统应用到改进的混沌保密通信方案中.计...