基于VCSELs的級(jí)聯(lián)及多信道系統(tǒng)的混沌同步與通信.pdf

1、隨著混沌同步的實(shí)現(xiàn)，利用混沌信號(hào)作為載波進(jìn)行保密通信受到了廣泛關(guān)注。通過引入反饋或外部注入，半導(dǎo)體激光器可以產(chǎn)生較大帶寬的高維混沌載波，從而使激光混沌通信成為目前的研究熱點(diǎn)。垂直腔面發(fā)射激光器(VCSELs)作為一種新型的微腔激光器.具有圓形出光、與光纖耦合效率高、易于二維陣列集成、易實(shí)現(xiàn)單縱模等優(yōu)點(diǎn)，將它應(yīng)用于混沌通信將大大改善現(xiàn)有系統(tǒng)的性能?；谝陨峡紤],本文對(duì)基于VCSELs的級(jí)聯(lián)及多信道系統(tǒng)混沌同步與通信進(jìn)行研究。 首先

2、，研究了開環(huán)全光級(jí)聯(lián)混沌通信系統(tǒng)的中繼性能。對(duì)系統(tǒng)同步條件，相關(guān)度，同步健壯性，輸出功率譜進(jìn)行了分析；分別就混沌掩藏(CMS)、混沌調(diào)制(CM)和混沌鍵控(CSK)調(diào)制方式的編解碼過程及性能進(jìn)行了仿真研究；通過正弦信號(hào)傳輸，觀察了混沌濾波(CPF)效應(yīng)：分析了信息的多級(jí)解碼能力以及再生信號(hào)的傳遞。結(jié)果表明，上級(jí)激光器足夠強(qiáng)的光注入可以保證相鄰激光器足夠高的同步質(zhì)量，并且對(duì)參數(shù)失配具有較強(qiáng)的魯棒性。發(fā)送端傳送的數(shù)字信號(hào)在三種調(diào)制方式下均可

3、很好的隱藏于混沌載波中，并在接收端得到正確恢復(fù)。相同條件下，CMS和CSK的解碼性能相對(duì)好于CM。CPF效應(yīng)是實(shí)現(xiàn)混沌解碼的物理基礎(chǔ)，跟調(diào)制頻率有關(guān)。由于CPF效應(yīng)，有用信號(hào)每次傳遞都受到衰減，經(jīng)過兩次傳遞，有用信號(hào)幾乎被濾除。并且前兩級(jí)的CPF效應(yīng)明顯，能夠較好的實(shí)現(xiàn)信息的解碼，而第三級(jí)以后無法解調(diào)出正確的信息：通過再生傳輸中衰變的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了多級(jí)聯(lián)混沌通信。 在級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了多信道全光混沌通信系統(tǒng)模型，研究了信道串