[發明專利]一種安全混沌通信系統

有效

• 申請號: 202110119084.0
• 申請日: 2021-01-28
• 公開（公告）號: CN112787797B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 李齊良;唐藝文;董文龍;胡淼;周雪芳;唐向宏;曾然
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;H04B10/50;H04B10/54
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

本發明屬于保密通信與信息安全技術領域，具體涉及一種安全混沌通信系統，包括第一混沌激光器、第一分束器、發送模塊和接收模塊，第一混沌激光器通過第一分束器分別連接發送模塊和接收模塊；第一混沌激光器用于驅動發送模塊對應的混沌激光器與收模塊對應的混沌激光器進入同步狀態，以產生混沌信號；發送模塊將混沌信號轉為電信號，并進行相位調制；接收模塊通過相應的混沌激光器對接收信號進行相位調制，以抵消相位；發送模塊通過對應的混沌激光器的偏置電流進行信號加密，接收模塊通過光電檢測器檢測，并通過第一差分運算器得到同步誤差，從而實現安全通信；本發明性能穩定、成本低、誤碼率低、保密性強。

技術領域

本發明屬于保密通信與信息安全技術領域，具體涉及一種安全混沌通信系統。

背景技術

混沌信號具有類隨機的特點，光混沌信號的產生是由于混沌激光器的延遲反饋導致的，這樣使得光混沌序列與它的延遲信號具有相關性，破壞了隨機性特點，將延遲信息暴露，導致密鑰空間縮減，因此要產生高度隨機的混沌信號，就必須隱藏延時。這樣竊聽者很難重構混沌動力學，保證了通信的安全，通過將待發送信號調制到光混沌信號中，在接收模塊利用混沌信號的魯棒性將接收到的混沌信號與本地混沌信號進行相減就可以將信號解調出來，因此有必要隱藏反饋時間延遲參數，以克服實際應用中的不足。

發明內容

基于現有技術中存在的上述缺點和不足，本發明的目的之一是至少解決現有技術中存在的上述問題之一或多個，換言之，本發明的目的之一是提供滿足前述需求之一或多個的一種安全混沌通信系統。

為了達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種安全混沌通信系統，包括第一混沌激光器、第一分束器、發送模塊和接收模塊，第一混沌激光器通過第一分束器分別連接發送模塊和接收模塊；第一混沌激光器用于驅動發送模塊對應的混沌激光器與收模塊對應的混沌激光器進入同步狀態，以產生混沌信號；發送模塊將混沌信號轉為電信號，并進行相位調制；接收模塊通過相應的混沌激光器對接收信號進行相位調制，以抵消相位；發送模塊通過對應的混沌激光器的偏置電流進行信號加密，接收模塊通過光電檢測器檢測，并通過第一差分運算器得到同步誤差，從而實現安全通信。

作為優選方案，所述第一混沌激光器輸出的混沌光信號通過第一分束器將混沌光信號均勻分至第二混沌激光器、第三混沌激光器、第四混沌激光器和第五混沌激光器；驅動第二混沌激光器與第四激光器進入同步的混沌狀態；驅動第三與第五激光器進入同步的混沌狀態。

作為優選方案，所述發送模塊包括第二混沌激光器、第三混沌激光器、第一耦合器、第一馬赫-曾德爾干涉儀、第一光電檢測器、第一電放大器、第二混沌激光器、第二馬赫-曾德爾干涉儀、第二光電檢測器、第二電放大器、第一相位調制器、第二相位調制器、第三相位調制器、第二耦合器、第三馬赫- 曾德爾干涉儀、第三光電檢測器、第三電放大器；

其中，所述第二混沌激光器連接第一耦合器，通過第一耦合器分為兩路，其中一路依次連接第一馬赫-曾德爾干涉儀、第一光電檢測器、第一電放大器和第一相位調制器；另一路連接第一相位調制器；

所述第三混沌激光器依次連接第二馬赫-曾德爾干涉儀、第二光電檢測器、第二電放大器和第二相位調制器；第二相位調制器的輸出信號經第三相位調制器進入第二耦合器。

作為優選方案，所述第二耦合器的輸出信號分為兩路，其中一路依次連接第三馬赫-曾德爾干涉儀、第三光電檢測器、第三電放大器和第三相位調制器；另一路連接第三耦合器。

作為優選方案，所述接收模塊包括第三耦合器、第四相位調制、第四馬赫 -曾德爾干涉儀、第四光電檢測器、第四電放大器、第三混沌激光器、第四耦合器、第五馬赫-曾德爾干涉儀、第五光電檢測器、第五電放大器、第六相位調制器、第四混沌激光器、第六馬赫-曾德爾干涉儀、第六光電檢測器、第六電放大器、第五相位調制器、第七光電檢測器、第八光電檢測器、第一差分運算器；