[發(fā)明專利]基于硅基光子微腔的混沌圖像加密傳輸裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010157935.6
• 申請(qǐng)日: 2020-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN111343358A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳加貴;石炳磊;葉海英;熊雪艷;楊艷靈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N1/44
• 分類號(hào): H04N1/44;H04L9/00
• 代理公司: 重慶智慧之源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50234
• 代理人: 余洪

本發(fā)明提供一種基于硅基光子微腔的混沌圖像加密傳輸裝置，包括第一光機(jī)械腔和第二光機(jī)械腔，處理器；所述處理器將要傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行加密，再通過混沌掩蔽調(diào)制將信息加載到由第一個(gè)光機(jī)械腔產(chǎn)生的混沌載波上；所述處理器通過混沌同步利用第二光機(jī)械腔接收并解調(diào)得到加密后的信息，最后進(jìn)行解密得到原本的信息；第一光機(jī)械腔和第二光機(jī)械腔都由激光驅(qū)動(dòng)，并由單模光纖連接；處理器通過對(duì)鈮酸鋰電光調(diào)制器的弱調(diào)制來實(shí)現(xiàn)信息加密。本發(fā)明物理方式實(shí)現(xiàn)的基于硬件的(硅基光子微腔)的圖像保密傳輸，所以對(duì)傳輸信息的尺寸大小沒有限制，可以輕易地?cái)U(kuò)展成高分辨率的圖片和視頻。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域具體涉及一種基于硅基光子微腔的混沌圖像加密傳輸裝置。

背景技術(shù)

安全通信是建立可靠的全球空間網(wǎng)絡(luò)的基石。所建立的安全性，特別能在單光子限流環(huán)境之外進(jìn)行操作，為在大陸和洲際網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建可信節(jié)點(diǎn)提供了平臺(tái)，以確保端到端通信、命令和控制、敏感數(shù)據(jù)傳輸和安全交易。現(xiàn)有的安全通信系統(tǒng)穩(wěn)定性較差，誤碼率高，設(shè)備尺寸較大不便于工程應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于硅基光子微腔的混沌圖像加密傳輸裝置，包括第一光機(jī)械腔和第二光機(jī)械腔，處理器；

所述處理器將要傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行加密，再通過混沌掩蔽調(diào)制將信息加載到由第一個(gè)光機(jī)械腔產(chǎn)生的混沌載波上；

所述處理器通過混沌同步利用第二光機(jī)械腔接收并解調(diào)得到加密后的信息，最后進(jìn)行解密得到原本的信息；

第一光機(jī)械腔和第二光機(jī)械腔都由激光驅(qū)動(dòng)，并由單模光纖連接；

處理器通過對(duì)鈮酸鋰電光調(diào)制器的弱調(diào)制來實(shí)現(xiàn)信息加密。

進(jìn)一步的，

所述處理器使用混沌掩蔽將信息加載到混沌載波上，所述調(diào)制深度為0.5％，頻率為10MHz的正弦信號(hào)。

進(jìn)一步的，

所出處理器采用頻分復(fù)用(FDM)的混沌通信方式，將多個(gè)調(diào)制信號(hào)分別應(yīng)用到16個(gè)信道，信道間距為1MHz和32個(gè)信道，信道間距為0.5MHz的光載波上。

進(jìn)一步的，

處理器使用卷積編碼對(duì)圖片進(jìn)行編碼，使用了漢明碼進(jìn)行糾碼，

所述處理器四位輸入碼x1，x2，x3，x4通過加密矩陣G增加三位校正碼p1，p2，p3，變成七位，再通過解密矩陣H判斷哪一位在傳輸過程中出現(xiàn)了錯(cuò)誤，

所述矩陣G為，

所述矩陣H為，

本發(fā)明的有益效果是

1.集成化，因?yàn)槭腔诠璧模钥梢耘cCMOS工藝兼容

2.因?yàn)榭梢耘cCMOS工藝兼容，所以可以集成到芯片上，導(dǎo)致小型化，意味著低功耗。

3.物理方式實(shí)現(xiàn)的基于硬件的(硅基光子微腔)的圖像保密傳輸，所以對(duì)傳輸信息的尺寸大小沒有限制，可以輕易地?cái)U(kuò)展成高分辨率的圖片和視頻。

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)架構(gòu)圖。

圖2為數(shù)值模擬的信號(hào)在混沌掩蔽中的通濾波效果圖。

圖3為模擬了不同調(diào)制頻率下信息的混沌通濾波傳輸示意圖。

圖4為不歸零(NRZ)數(shù)字消息編解碼仿真結(jié)果示意圖。

圖5為FDM消息加密解密示意圖。

圖6為不同速率解碼后的報(bào)文眼圖以及圖像加密示意圖。