基于相移开关键控的混沌多方环形双向通信系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于相移开关键控的混沌多方环形双向通信系统，包括三个激光器，每一激光器的混沌载频分为两束光信号，两束光信号分别接入一环形器的第一端口，环形器的第三端口通过光耦合器、光电调制器后接入环形器的第四端口；环形器的第二端口依次通过部分光透射镜、分束器及光放大器后接入相邻的所述的光耦合器；所述的分束器将将一部分光送入光电检测器。本发明专利技术利用光器件实现混沌通信，具有成本低、性能稳定、误码率低、保密性强等特点。

【技术实现步骤摘要】
基于相移开关键控的混沌多方环形双向通信系统
本专利技术属于光信息
，具体涉及一种基于相移开关键控的混沌多方环形双向通信系统。
技术介绍
混沌是一种确定的类随机过程，混沌在保密通信、图像加密以及信号检测等方面都有着广阔的前景。经过查新，现有技术未涉及双向且具有中继的通信技术。基于上述现状，本申请提出了一种基于ON/OFF相移键控混沌多方环形双向通信系统，体现在环形网络中，通过ON/OFF相移键控技术，每个激光器站点都能够实现数据的分插复用。该技术能保证解密后的信号具有极低的误码率和高信噪比。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种基于相移开关键控的混沌多方环形双向通信系统。本专利技术通信系统实现了环形网络中任意两个激光器站点双向之间的通信，具有成本低、性能稳定、误码率低、保密性强等特点。本专利技术采取以下技术方案：基于相移开关键控的混沌多方环形双向通信系统，包括三个激光器，每一激光器的混沌载频分为两束光信号，两束光信号分别接入一环形器的第一端口，环形器的第三端口通过光耦合器、光电调制器后接入环形器的第四端口；环形器的第二端口依次通过部分光透射镜、分束器及光放大器后接入相邻的所述的光耦合器；所述的分束器将将一部分光送入光电检测器。优选的，所述激光器的混沌载频通过分束器二分为所述的两束光信号。优选的，所述分束器二的分光比为50:50。优选的，所述部分光透射镜的电光负反馈系数为0.35。优选的，其中两个所述的激光器的光反馈时间延迟是2.5纳秒。优选的，所述激光器的偏置电流为17.5mA。优选的，所述激光器的透明载流子数1.25×108。优选的，所述混沌载频光波的中心波长为1550nm。在本专利技术系统中，每个激光器既作发射机，又当做一个接收机。每一个激光器均作为发送端，其分支器将激光器的混沌载频分为两束光信号，分别传输到两个环形器，分别经过环形器后，再通过部分透射的反射镜，一部分通过分束器、光放大器、环形器耦合到下一个激光器中；一部分反馈信号通过环形器、与另一个激光器部分透射过来的混沌载频由耦合器合波为一路，利用调制器对射频信号对其进行ON/OFF相移键控调制，经过环形器，反馈到发射激光器中，这样信息隐藏在混沌载频中，其中两端都发送是“0”或“1”时，两个激光器同步，否则，处于异步状态。解码的过程利用光电检测器检测两端激光器的功率同步误差，再与本地信号进行运算，就能解密发送端传送的比特，实现环形链路中任意两激光器之间的双向通信。本专利技术基于相移开关键控的混沌多方环形双向通信系统为未来混沌光通信提供了基础条件，系统中混沌载频产生和系统的同步是该系统的核心技术，对信息进行成功解密是混沌通信的关键因素，在未来的混沌保密高速通信网络中将有着巨大的应用潜力。附图说明图1为本专利技术基于相移开关键控的混沌多方环形双向通信系统的结构示意图。mi(t)(i＝1,2,…6)为调制信号。图2为三个激光器产生的混沌信号，此处将第一激光器作为发送端，第二激光器作为接收端，三个激光器处于同步状态。图3为发送信号图。以第一激光器作为发送端，图3显示了发送端的比特。图4为解码信号图。以第二激光器作为接收端，一、二两激光器检测到的同步误差，与第二激光器本地比特进行运算，解码出第一激光器发送端的信号。具体实施方式下面结合附图对本专利技术优选实施例作详细说明。如图1所示，本实施例基于相移开关键控的混沌多方环形双向通信系统包括第一激光器1-1、第二激光器1-2、第三激光器1-3、第一环形器2-1、第二环形器2-2、第三环形器2-3、第四环形器2-4、第五环形器2-5、第六环形器2-6、第一部分光透射镜3-1、第二部分光透射镜3-2、第三部分光透射镜3-3、第四部分光透射镜3-4、第五部分光透射镜3-5、第六部分光透射镜3-6、第一分束器4-1、第二分束器4-2、第三分束器4-3、第四分束器4-4、第五分束器4-5、第六分束器4-6、第一光耦合器5-1、第二光耦合器5-2、第三光耦合器5-3、第四光耦合器(-4、第五光耦合器5-5、第六光耦合器5-6、第一光电调制器6-1、第二光电调制器6-2、第三光电调制器6-3、第四光电调制器6-4、第五光电调制器6-5、第六光电调制器6-6、第一光电检测器7-1、第二光电检测器7-2、第三光电检测器7-3、第四光电检测器7-4、第五光电检测器7-5、第六光电检测器7-6、第一光放大器8-1、第二光放大器8-2、第三光放大器8-3、第四光放大器8-4、第五光放大器8-5、第六光放大器8-6。各元器件的连接关系如下：第一激光器1-1通过50/50分束器分成两路，一路连接第一环形器2-1的a1端口，第一环形器2-1的b1端口与第一部分光透射镜3-1的一端相连，第一部分光透射镜3-1的另一端与第一分束器4-1的一端相连，第一分束器4-1将一部分光送入第一光电检测器7-1，第一分束器4-1的另一端连接第一光放大器8-1的第一端，第一光放大器8-1的第二端连接第一光耦合器5-1，第一光耦合器5-1的另一端连接第一光电调制器6-1，第一光电调制器6-1连接第二环形器2-2的d2端口，第二环形器2-1的c2端口连接第一光放大器8-1的第二端。第一环形器2-1的c1端口通过第二光耦合器5-2、第二光调制器6-2后接入第一环形器2-1的d1端口。第一激光器1-1的另一路接入第六环形器2-6的a3端口，第六环形器2-6的b3端口依次通过第六部分光透射镜3-6接入第六分束器4-6的一端，第六分束器4-6将一部分光送入第六光电检测器7-6，第六分束4-6的另一端通过第六光放大器8-6第六光耦合器5-6第六光电调制器6-6后接入第五环形器2-5的d6端口。第六环形器2-6的c3端口连接第五光耦合器5-5的一端，第五光耦合器5-5的另一端通过第六光电调制器6-5后接入第六环形器2-6的d3端口。第五环形器2-5的c6端口接入第六光耦合器5-6的一端。第五环形器2-5的b5端口通过第五部分光透射镜3-5接入第五分束器4-5的一端，第五分束器4-5将一部分光送入第五光电检测器7-5，第五分束器4-5的另一端通过第五光放大器8-5后接入第五光耦合器5-5。第二激光器1-2通过50/50分束器分成两路，一路连接第二环形器2-2的a2端口，第二环形器2-2的b2端口通过第二部分光透射镜3-2接入第二分束器4-2的一端，第二分束器4-2将一部分光送入第二光电检测器7-2，第二分束器4-2的另一端通过第二光放大器8-2后接入第二光耦合器5-2(与c1端口相连)的一端。第二激光器1-2的另一路接入第三环形器2-3的b2端口。第三激光器1-3通过50/50分束器分成两路，一路连接第五环形器2-5的a6端口；另一种连接第四环形器2-4的a5端口，b5端口通过第三部分光透射镜3-3接入第三分束器4-3的一端，第三分束器4-3将一部分光送入第三光电检测器7-3，第三分束器4-3的另一端通过第三光放大器8-3、第三光耦合器5-3、第三光电调制器6-3后接入第三环形器2-3的a4端口。第四环形器2-4的c5端口通过第四光耦合器5-4、第四光电调制器6-5后接入第四环形器的d5端口。第三环形器2-3的d4端口接入第三光耦合器5-3的一端。第三环形器2-3的c4端口通本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于相移开关键控的混沌多方环形双向通信系统，其特征是包括三个激光器，每一激光器的混沌载频分为两束光信号，两束光信号分别接入一环形器的第一端口，环形器的第三端口通过光耦合器、光电调制器后接入环形器的第四端口；环形器的第二端口依次通过部分光透射镜、分束器及光放大器后接入相邻的所述的光耦合器；所述的分束器将将一部分光送入光电检测器。

【技术特征摘要】
1.基于相移开关键控的混沌多方环形双向通信系统，其特征是包括三个激光器，每一激光器的混沌载频分为两束光信号，两束光信号分别接入一环形器的第一端口，环形器的第三端口通过光耦合器、光电调制器后接入环形器的第四端口；环形器的第二端口依次通过部分光透射镜、分束器及光放大器后接入相邻的所述的光耦合器；所述的分束器将将一部分光送入光电检测器。2.如权利要求1所述基于相移开关键控的混沌多方环形双向通信系统，其特征是：所述激光器的混沌载频通过分束器二分为所述的两束光信号。3.如权利要求2所述基于相移开关键控的混沌多方环形双向通信系统，其特征是：所述分束器二的分光比为50:50。4.如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李齐良，包琪，陈德望，胡淼，周雪芳，曾然，杨淑娜，唐向宏，杨国伟，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33