文档介绍：西南大学
硕士学位论文
双向光电耦合半导体激光器混沌同步及其混沌保密通信的理论
研究
姓名:高泽超
申请学位级别:硕士
专业:光学
指导教师:夏光琼
20100301
双向光电耦合半导体激光器混沌同步及其混沌保密通信的理论研究摘要光学专业全日制硕士研究生:高泽超指导教师:夏光琼教授关键词:混沌;双向光电耦合;半导体激光器;;剑徊问洌换煦绫C近年来,光混沌在保密通信中潜在的应用价值引起了人们的广泛关注。作为光通信最理想的光源——半导体激光器,受到光反馈、光注入、光电反馈等外部微扰容易产生高维的混沌信号,由此人们提出了多种通信系统方案,比如:光反馈、光注入和光电反馈或光电耦合通信系统等。与光反馈和光注入通信系统相比,光电反馈或光电耦合通信系统具有对相位变化不敏感、容易电控等优点。然而目前的研究大多基于单向通信,而随着光通信技术的不断发展,双向、多向混沌保密通信将更具有实际应用价值。本文首先对双向光电耦合半导体激光器系统的同步性能以及参数失配对系统同步性能的影响进行了研究,研究表明:系统虽然对参数失配具有较好的容忍性,但是由于发射激光器和接收激光器之间的混沌同步存在随机超前滞后,很难应用于实际的混沌通信。基于此,我们提出了两种双向光电耦合半导体激光器混沌同步通信系统:一种为双向光电耦合半导体激光器串联,另外一种为双向光电耦合半导体激光器耦合环。对两种系统的同步性能及其参数失配对同步性能的影响进行了研究,同时分析了系统的混沌通信行为。研究结果表明:在光电耦合半导体激光器串联混沌同步通信系统中,对发射激光器和中间激光器、接收激光器和中间激光器而言,它们之间达到滞后同步,而发射激光器和接收激光器之间达到零时滞同步,且对参数失配具有更好的容忍性。利用椒ǎ藕磐奔釉氐椒⑸浼す馄骱徒收激光器,分别从接收激光器和发射激光器中能很好的把信号解调出来。如果在发射激光器和接收激光器之间串联黾す馄鳎屑渌械募す馄髌鸬搅酥屑套饔茫梢源蟠蟮靥岣吖混沌远程通信的传输距离;在双向光电耦合半导体激光器耦合环煦缤酵ㄐ畔低中,双向氲ハ騉相比,具有更好的同步性和对参数失配的容忍性。另外,我们利用椒ㄑ芯苛怂騉系统通信,把的信号加入到一个激光器中,能从另外一个激光器中较好的解调出来。顺便指出,这种方法可以应用于多于三个半导体激光器构成的双向佣>钟蛲ㄐ盘峁┝艘恢中碌姆桨浮通信西南大学全日制硕士学位论文摘要
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导师签名:耋乞靠独创性声明学位论文版权使用授权书签字日期:少矽年』月/学位论文作者:、南淬超学位论文作者签名:高泽起∞D阹月,加年岁月日学位论文题目:塑囱老电塑金坐昱佳邀堂墨遇浊回生拯墓逭浊堡窒通信的理论研究本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果,文中已加了特别标注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋友、同仁在文中作了明确说明并表示衷心感谢。签字日期:定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ椋韭畚模嚎诓槐C埽口保密期限至年本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位月止ā痮
,由于混沌的复杂在我们的物质世界中,混沌现象无处不在,大到宇宙,床坏椒肿樱樱薏皇到混沌理论的支配。混沌是一种貌似无规则的运动,即形似紊乱而实则有序。如气候变化会出现混沌,数学,生物,经济学、社会学等等都存在混沌现象。因此,它打破了不同学科之间的界限,形成了一门新兴科学,被誉为世纪科学将永远铭记的三件事之一。混沌的最大特点是对初始条件十分敏感统,从非常相近的初始条件开始演化,他们的轨迹很快将变的互不相干,这使得混沌信号具有长期的不可预测性【。同时对于混沌系统又是确定的,可以由初始条件、参数和非线性方程所决定,容易使混沌信号再生【俊R虼耍没煦缧藕诺母丛有裕豢稍げ庑院鸵子谑迪等特点,把它作为信息传输的载体进行保密通信。然而要实现混沌保密通信必须实现系统的混沌同步K交煦缤剑侵阜⑸湎低持械混沌信号与接收系统中的混沌信号同步,且与初始条件无关。年,美国海军实验室研究因此,许多国家投入大量的人力、物力进行研究。在理论和实验上取得了丰硕的成果,特别是在电混沌同步方面,先后提出多种电混沌同步的保密通信方案并且在多种电路系统中实现了混沌同步。然而,由于电路混沌系统产生的混沌载波带宽较窄和衰