[發明專利]光保密通信系統及保密方法

無效

• 申請號: 200710041145.6
• 申請日: 2007-05-24
• 公開（公告）號: CN101068130A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發明（設計）人: 羅璠;方捻;郭小丹;王春華;黃肇明
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H04B10/12
• 分類號: H04B10/12;H04L9/00;G02B6/27
• 代理公司: 上海上大專利事務所
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發明涉及一種光保密通信系統和方法，是一種適用于偏振移位鍵控(PolSK)光通信系統的光保密通信系統和方法。

背景技術

Benedetto等人在上世紀九十年代將基于偏振調制的偏振移位鍵控技術引入到光數字通信中，并開始引起人們的注意。PolSK系統與傳統的光通信系統相比具有在光纖傳輸過程中免受光源相位噪聲、量子限噪聲的影響等優點，適合于多二進制或多電平調制的光通信。

人們對光保密通信的研究主要集中在物理層，如混沌或量子光保密通信等。由于以前的偽隨機序列發生器速率低，無法與光通信的高速率相匹配，不能實現數據層0、1比特流與偽隨機序列逐位異或地加密，即無法實現流密碼加密。隨著ASIC技術的發展，可以實現速率為幾百MHz的偽隨機序列發生器，初步適應光通信的高速率。

流密碼是指利用少量的密鑰通過某種復雜的密碼算法產生大量的偽隨機位流，用以對明文位流的加密。1989年R.Mathews、D.wheeler等人首次將數字混沌用于流密碼與保密通信中，數字混沌開始引起人們的關注。

發明內容：

本發明的目的在于提出一種光保密通信系統及保密方法，將數字混沌與偏振移位鍵控技術相結合，在數字混沌的控制下，將數據層的明文位流以不同的PolSK方式調制到物理層的光偏振態流上，使之復雜化與隨機化，從而達到更為有效的保密效果。為達到上述的發明目的，本發明的構思是：

圖1列出了四種不同的PolSK星座圖。其中圖(a)表示2-PolSK的星座圖。圖(b)為3偏振態星座圖，可用于Duobinary-PolSK或2-DPolSK(DPolSK為差分偏振移位鍵控技術)，圖(c)表示四偏振態星座圖，可用于四電平DD-PolSK(其中DD表示直接檢測)，也可用于3-DPolSK。圖(d)為6-PolSK或4-DPolSK的星座圖。綜合圖1可知，S2＝—1點表示—45°線偏振態，在圖(a)星座圖中，表示一位已調二進制信號；在(b)星座圖中，如采用2-DPolSK，則—45°線偏振態本身不調制任何信息，而它與前一碼元周期內偏振態的相互關系被調制了一位二進制信息。圖(c)中，—45°線偏振態代表2位二進制信息。同時，在圖(d)中，可能表示3位二進制信息。由此可見，一個偏振態在不同的PolSK方式中調制了不同的信息(位數和數值)。