[實用新型]一種簡單拓撲結構的多信道混沌同步通信系統

有效

• 申請號: 201120300233.5
• 申請日: 2011-08-18
• 公開（公告）號: CN202663408U
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 江寧;潘煒;項水英;楊磊
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H04B10/516
• 分類號: H04B10/516;H04L9/00;H04L7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及混沌、光纖通信和半導體激光器領域，尤其是一種簡單拓撲結構的多信道混沌同步通信系統，適用于多信息的同時雙向并行保密傳輸。?

背景技術

基于互注入半導體激光器的混沌同步通信具有同時雙向傳輸特性、高保密性，而多延時互注入半導體激光器系統則是實現多信道混沌同步通信的優選系統之一，其中關鍵問題在于多延時互注入條件下穩定高品質的混沌同步的實現。關于多延時互注入系統的同步近期始有報道(A.Englert，W.Kinzel，et?a1.Zero?lag?synchronization?of?chaotic?systems?with?time?delayed?couplings，Physic?Review?Letters?104，114102，2010；M.Zigzag，M.Butkovshi，A.Englert，etal.Zero-lag?synchronization?and?multiple?time?delays?in?two?coupled?chaotic?systems，Physics?Review?E?81，036215，2010)，但其混沌同步要求反饋參量和互注入參量滿足嚴格數學關系，且產生的混沌信號是低頻振蕩混沌信號，同步品質在混沌信號強度下降的時間內會降低，很難應用于信息的傳輸，這些因素嚴重限制了基于多延時互注入系統的混沌同步通信的實現和現實應用。?

實用新型內容

鑒于以上陳述的已有系統的不足和擬采用系統技術的固有優點，本實用新型的目的是提供一種原理簡單，容易實現的多信道混沌同步通信系統，為更復雜的混沌網絡通信提供一種雛形系統。?

本實用新型的目的是通過如下手段來實現的。?

一種簡單拓撲結構的多信道混沌同步通信系統，其特征在于：由一個工作在混沌狀態的外腔半導體激光器、兩個通過n條雙向光纖支路連接的互注入半導體激光器、n條不同長度的光纖、光耦合器、光隔離器、光環形器、光電檢測器以及調制解調器組成；在兩個半導體激光器之間實現穩定高品質的實時混沌同步和雙向多信道混沌通信；使用相同的外部混沌光信號對兩多延時互注入激光器實施單向注入，在兩多延時互注入激光器之間實現穩定高品質的實時混沌同步；每條互注入光纖支路上均可實現同時雙向的信息傳送，通過n條雙向支路連接的半導體激光器之間可同時進行2n個信息的傳送。?

一種簡單拓撲結構的多信道混沌同步通信系統，由一個工作在混沌狀態的外腔半導體激光器、兩個通過n條雙向光纖支路連接的互注入半導體激光器、光纖、耦合器、光隔離器、光環形器、光電檢測器以及調制解調器組成；包含如下的處理步驟：外腔激光器被視為驅動激光器DSL，其輸出的混沌光被均勻地分成兩部分，分別通過兩條相同單向光纖支路注入到激光器SL1和SL2中；所述的激光器SL1和SL2之間由n條不同延時的雙向鏈路連接；調節單向支路的注入強度，使其注入-鎖定效應足夠強，驅使SL1和SL2的輸出之間達到實時混沌同步；基于此，在所述的每條雙向支路兩端對SL1和SL2產生的混沌載波進行外部調制，可將2n個信息加載到混沌載波中；相應地，在每條雙向支路兩端利用SL1和SL2產生的混沌載波對接收的已調混沌載波進行相應的解調，可同時解調出2n個信息；從而實現簡單SL結構中的多信道混沌通信。?

經過如上的設計后，用相同的外部混沌光對多延時互注入半導體激光器實施單向注入，利用該注入的注入-鎖定效應，可獲得穩定高品質的實時混沌同步；?在每條雙向支路兩端將信息加載至多延時互注入激光器產生的混沌載波中，可實現多信息的同時雙向傳輸，即在簡單SL結構中實現多信道混沌同步通信。?

在實際使用上本實用新型具有如下優點：(1)操作簡單，只需要適當地調節單向支路的注入強度，即可方便地實現多延時互注入激光器系統的實時混沌同步；(2)由于引入了額外的注入-鎖定效應，本實用新型中的混沌同步具有優越的噪聲魯棒性，參數失配魯棒性以及頻率失諧容忍性；(3)具有多信息同時雙向傳輸的功能，為多信道混沌同步通信開辟了一種新的方式，也為實現混沌通信網絡提供了一種可行的系統方案。?

附圖說明?

圖1本實用新型系統的系統示意圖。?

圖2SL1(第一行)和SL2(第二行)的輸出強度。?

圖3SL1端通過雙向支路1傳輸的信息m₁₁(第一行)和通過雙向支路2傳輸的信息m₁₂(第二行)。?