EDFA中继长距离共驱半导体激光器混沌同步研究

该文数值研究了基于EDFA中继和周期色散补偿的长距离共驱半导体激光器混沌同步方案。通过优化驱动光注入条件及激光器弛豫频率失配，实现了同步系数0.98的响应激光器背靠背同步，同时将驱动与响应的相关性降低至0.32，保障了共驱同步安全性。进一步，考虑光纤色散、非线性效应以及EDFA噪声等损伤因素，数值研究了入纤光功率、单跨段光纤长度的最优条件。预期在每百公里光纤链路中色散补偿偏差为5 ps/nm的情况下，可以实现700 km、同步系数0.90的高质量混沌同步。研究结果对长距离混沌激光载波通信及密钥分发具有参考意义。     

Rossler超混沌系统的非线性同步方法研究

利用非线性控制方法,得到了Rossler超混沌系统实现混沌同步的若干同步控制器,并用李雅普诺夫方法证明了在混沌控制器作用下,驱动、响应混沌系统可以实现全局同步．数值仿真结果表明,所设计的混沌控制器都能有效的实现混沌同步．     

光通信中的直接检测OFDM技术

基于OptiSystem平台对光通信系统DD-OFDM模型进行了建模与仿真,说明了直接检测OFDM技术的工作原理．研究了在光纤链路中不同距离、不同色散系数的情况下色散对于整个直接检测正交频分复用系统解调的影响．采用色散补偿光纤的色散补偿方式,在300km传输链路上实现接收端信号质量的优化．分析接收端光的输入输出信噪比对于解调信号质量的影响,发现提高激光器输出功率和传输链路中放大器的增益,可以减少误码,提高接收端信号质量．     

Rossler混沌系统间的非线性耦合同步

研究了非线性耦合的混沌同步,在驱动与响应系统中加入非线性耦合函数,采用二次型的正负定判别法确定非线性耦合系数的取值范围.基于Lya-punov稳定性理论,实现了两个同结构Rossler系统的完全同步.仿真模拟证明了这种方法的有效性.     

超混沌Chen-Lee系统的有限时间同步

引入一个非线性状态反馈控制,将混沌Chen—Lee系统构造成四维超混沌系统．将这个四维超混沌系统作为驱动系统．采用主动控制方法构造一个响应系统,进一步选择适当的控制器使驱动一响应系统达到有限时间同步．数值模拟验证了本文提出的方案是有效的．     

统一混沌系统的修正投影同步

本文研究两个统一混沌系统之间的修正投影同步.应用李雅普诺夫稳定性理论,在系统参数已知和未知时,分别采用非线性反馈控制和自适应控制方法设计相应的控制器,实现了驱动系统与响应系统各状态的修正投影同步,并且参数未知时可以辨识出驱动系统的未知参数.数值仿真结果进一步验证本文控制方法的有效性.     

利用小增益定理实现Liu混沌系统的同步

研究了Liu系统的混沌同步问题,基于小增益定理,采用线性反馈控制方法,给出了系统实现同步的条件并给出了控制参数的取值范围．数值仿真验证了这种方法对混沌同步的有效性．     

物理中投影混沌同步在永磁同步电机中的应用

由于永磁同步电机在传输混沌信号时会产生一定程度的衰减,为了降低这种衰减,针对它的非线性特征,在每一个误差函数中加入投影因子,基于Lyapunov稳定性理论,实现了2个永磁同步电机的投影混沌同步.通过数值计算确定了实现混沌同步的响应系统的非线性控制器中参数的取值范围,仿真模拟证明了这种方法的有效性.     

经典物理层高速密钥分发研究进展

信息加密传输是网络空间安全的核心问题,根据香农“一次一密”理论,安全加密要求随机密钥安全分发.随着光通信速率的不断提高,信息加密传输亟需高速密钥分发技术.近年来,研究者不断探索基于经典物理方法的密钥分发技术,以期实现与现有通信网络相兼容的高速密钥分发.目前,主要方法包括光纤激光器参数随机选择、物理不可克隆函数、光纤信道噪声和混沌激光同步等.该文介绍了上述4种方案的基本原理及主要研究进展,指出了混沌激光同步密钥分发方法最具高速率潜力,并分析了这个方案尚需解决的关键科学问题.     

单模光纤的色度色散及其测量和补偿技术

光纤色度色散是限制光信号传输速率和传输距离的主要因素之一,也是目前高速光通信系统中迫切需要解决的问题.介绍了单模光纤的色散组成,详细推导了描述色度色散的脉冲展宽的计算公式,分析了调相位法测量色度色散的过程,解析了进行色度色散补偿的必要性,给出了啁啾光纤光栅进行色度色散补偿的原理,并对单模光纤的发展动态做了阐述.     

混沌半导体激光器研究进展

混沌激光具有宽频谱、类噪声的特点,已广泛应用于通信、传感和激光雷达等领域.半导体激光器因体积小、性能稳定、成本低等优势而成为产生混沌激光的主要光源.传统光反馈混沌半导体激光器信号带宽窄,存在时延特征,且大多为分立器件构成的系统.针对以上问题,综合介绍了近年来在混沌激光带宽增强、时延特征抑制和集成化混沌激光器方面的研究进展,并对混沌半导体激光器的发展趋势和应用前景进行展望.     

单模光纤长波长(1.3μm)色散测量

本文介绍了全部采用国产元器件建立的时域法脉冲展宽测量系统的原理、设计、结构及测试结果.该系统可用来测定单模光纤长波长(1.3μm)色散.测试结果及分析表明,本系统可满意地用于多模光纤色散和光电探测器响应速度测量;对单模光纤色散测量,当待测光纤长度达10km以上时,相对测量误差小于3%.在待测光纤较短时,相对误差增大,但此时仍可满意地鉴别单模光纤在1.3μm波长下是否符合6ps/km·nm这一技术指标.     

采用自适应补偿的无人机姿态测量

根据合作目标的单站姿态测量原理,结合实际大气湍流条件下激光光束的漂移及扩展效应,提出利用补偿和定位后的激光光斑质心确定无人机外部姿态的方法. 通过计算单帧激光光斑中心提取单位时间内激光光斑质心组成的外围轮廓特征点,并将其构成多边形. 以多边形图像质心为参照,建立姿态测量自适应补偿模型. 计算结果表明,当目标距离为3 km时,采用模拟退火算法迭代解算并对结果进行自适应补偿,得到的姿态角误差最大值为0.221±,说明自适应补偿技术的姿态测量算法具有较高的姿态测量精度和收敛性.     

一个类Lorenz系统的混沌特性分析

通过理论和数值模拟分析了一个多维类Lorenz超混沌系统的非线性特性和部分动力学行为。主要从对称性、耗散性、空间相图、Poincare映射图、分岔图等几方面展示了系统的动力学特性,并探讨了混沌吸引子的形成机制。结果表明,系统的全局指数吸引集及其计算机数值计算不仅验证了结论的正确性,而且为混沌控制和混沌同步提供了理论基础。