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.     

基于双光电反馈振荡器的单向混沌同步通信

利用半导体激光器和马赫-曾德尔调制器构建了一个基于双光电反馈振荡器的单向混沌同步通信系统,数值研究了该系统的同步特性及通信性能。结果表明,系统输出的混沌波具有更宽的频带和更为复杂的频谱,有利于提高通信容量和系统的安全性;当系统无参数失配时,能获得高质量混沌同步,并能实现实时通信;参数失配对系统同步性能和通信质量有影响,但在一定的参数失配范围内,系统仍能实现较好的混沌通信。     

SCH量子阱激光器的混沌同步通信研究

首先对光电子反馈及光电子注入式SCH量子阱激光器的混沌动力学行为进行了研究,然后采用光电子反馈及光电子注入式SCH量子阱激光器分别作为发射系统和接收系统进行混沌同步及同步通信的数值模拟研究.理论及数值模拟研究表明,利用SCH量子阱激光器进行混沌同步通信,可取得良好的通信效果.另外,采用本激光系统进行通信,有利于克服其他系统只能传输小信号的问题.     

偏振旋转光反馈半导体激光混沌系统时延特征的隐藏

半导体激光混沌系统的时延特征为混沌通信攻击者重构非法接收机提供了线索,隐藏系统输出的时延特征能够提高通信的安全性。基于单模半导体激光器的理论模型,构建了偏振旋转光反馈半导体激光系统的动力学方程,利用自相关函数及时延特征峰相对高度,数值研究了该系统输出的时延特征。结果表明,在激光器合适的参数条件下,波片快轴方向在30°和60°附近一定范围内,反馈系数较小及偏置电流较大时,时延特征容易被隐藏。     

混沌外光注入半导体环形激光器的混沌特性

提出一种将混沌光注入半导体环形激光器(SRL)的方案,以获得具有低延时特征(TDS)的混沌激光,并提高其带宽.在该方案中,主激光器为具有外腔双路相位调制光反馈的分布反馈半导体激光器,将其输出的混沌光同时注入SRL的顺时针和逆时针2个模式中,从而构成混沌外光双模式注入的SRL系统.数值研究外光注入系数和反馈系数等参数对该系统输出混沌光的TDS影响,用自相关函数曲线中延时特征峰的最大值表示延时特征值,将该系统对TDS的抑制效果与混沌外光单模式注入的SRL系统对比,并研究系统输出混沌光的带宽.结果表明,该方案对TDS具有较好的抑制效果,可有效抑制输出混沌光的延时特征,并提高其带宽,最大3 dB带宽可达19 GHz.     

基于双光电反馈振荡器的单向混沌同步通信

利用半导体激光器和马赫-曾德尔调制器构建了一个基于双光电反馈振荡器的单向混沌同步通信系统,数值研究了该系统的同步特性及通信性能。结果表明,系统输出的混沌波具有更宽的频带和更为复杂的频谱,有利于提高通信容量和系统的安全性;当系统无参数失配时,能获得高质量混沌同步,并能实现实时通信;参数失配对系统同步性能和通信质量有影响,但在一定的参数失配范围内,系统仍能实现较好的混沌通信。
     

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.     

增益开关分布反馈半导体激光器输出特性的研究

讨论了采用增益开关技术在分布反馈半导体激光器上产生超短光脉冲的特性。理论分析表明，光脉冲特仅与峰值反转率ｒ有关，峰值功率随ｒ升高而升高，脉宽随ｒ升高而降低。     

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.     

半导体激光器非线性行为的参数依赖性

对外部光反馈结构的F_P半导体激光器模型进行了理论分析,根据微小信号理论,导出了激光器的一阶近似扰动方程,由此可判别激光器输出工作状态。改变外部光反馈结构半导体激光器的一些典型参数,并测试它们对激光器输出的影响。通过参数选择可以控制激光器输出工作在混沌状态,从而实现混沌保密通信应用的基本条件。     

双环掺铒光纤激光器混沌反相位相移同步控制

提出了双环单模掺铒光纤激光器激光混沌反相位相移双环对双环驱动-响应同步控制系统的理论模型．其中,一个双环单模掺铒光纤激光器作为驱动系统,另一个具有2个附加的反馈回路的双环单模掺铒光纤激光器作为响应系统,而2个相移控制器反相位控制注入光的相移且和双环单模掺铒光纤激光器响应系统的反馈回路共同实现光的反馈反相位控制,即在反馈反相位的基础上,通过相移控制器调制注入光的相移可以控制混沌同步;数值模拟表明,无论是注入光的对称耦合驱动控制还是非对称耦合驱动控制,该方法都能有效地使混沌系统同步．     

控制混沌和超混沌同步

利用控制混沌的原理和现代控制理论中的极点配置方法,运用单路组合信号反馈控制的方案,实现了离散混沌系统和超混沌系统的控制同步,从理论上给出控制混沌同步的解析条件。并结合数值计算得到控制超混沌同步的参数选择范围。     

基于混浊的保密通信

基于混沌动力学系统对初始条件的极端敏感性（蝴蝶效应），提出了与传统保密通信系统相比具有更加安全、简便、鲁棒的通信方案，并用Ｌｏｇｉｓｔｉｃ映射做了仿真．该方案具有重要的实际意义．     

基于新型类洛伦兹吸引子的混沌同步保密通信系统

提出了一种通过单驱动变量实现新型类洛伦兹系统混沌同步的方法,并将该方法应用于基于混沌掩盖的保密通信。由于驱动系统只需要向响应系统传递包含一个状态变量的单路信息即可实现混沌同步,使得该方法比已有方法具有更高的实用性。理论推导和计算机数值仿真实验表明了该方法的有效性。     

基于激光通信链路的星间时间同步技术

时间同步技术对于导航、定位、授时都有重要作用,是空间应用领域的热门方向.激光通信技术具有通信容量大、保密性和抗干扰性强等优点,因此受到越来越广泛的应用.本文提出了基于激光通信链路的时间同步技术,通过数据帧头实现粗测距,通过接收时钟相位实现精测距.通过理论分析,获得了基于激光通信链路的时间同步精度的理论极限,并进行模拟仿真计算.在双向单程测距条件下,1 Gbps通信速率时可以获得毫米级的测量精度和皮秒级的时间同步精度.采用BPSK相干通信体制,在实验室进行了基于激光通信链路的时间同步试验,结果符合理论预期.     

基于复杂网络的混沌同步及其在保密通信中的应用

以复杂网络为背景,根据Lyapunov稳定性理论,研究了全局耦合网络的渐近同步,提出了一种全局混沌同步方案,并在同步的基础上研究了节点之间的保密通信,用混沌遮掩的方法将该同步方案应用于保密通信,将有用的信息信号调控到混沌系统的状态变量中,与混沌信号一起传送到接收端,发送系统和接收系统同步以后,在接收端恢复出信息信号。最后以Chen系统为节点进行数值仿真,验证了结论的可靠性。     

非线性小信号对反馈系统的混沌控制与同步

利用非线性的小信号对反馈系统的控制，以实现一个具有混沌和超混沌特性的反馈系统的混沌控制和同步．理论分析和数值访真表明了本丈方法的有效性．     

基于区间同步-恢复记忆实现混沌保密通信

介绍了基于区间同步-恢复记忆实现混沌保密通信的方法.在发射端发射调制信号的同时发送一个伴随的二进制序列;在接收端利用混沌系统的约束同步和自由演化同步使接收混沌系统和发射混沌系统达到同步,同时利用接收到的二进制序列完整地将所传送的语音信号提取出来.最后以修正Logistic映射对语音信号进行计算机仿真,结果表明,该方法是有效的.     

主动同步法实现Mathieu方程的混沌同步

首先通过全局分岔图和吸引子图对所研究的Mathieu方程的动力学行为进行了分析.在此基础上,对该方程的混沌同步进行了研究.利用主动同步方法实现了2个不同初值的Mathieu方程间的自同步,同时利用该方法实现了Mathieu方程与非线性陀螺系统间的异结构同步.数值仿真验证了该方法对实现Mathieu方程混沌同步的有效性.