[发明专利]一种基于超宽带扩频混沌载波的通信系统及通信方法

权利要求书

1.一种基于超宽带扩频混沌载波的通信系统，其特征在于：所述系统包括：发送装置，接收装置，所述发送装置与接收装置通过光纤信道连接；

所述接收装置包括频谱压缩模块，与频谱压缩模块连接的第一光耦合器OC1，所述第一光耦合器OC1输出为两路，一路直接连接混沌同步单元，另一路通过光电转换单元连接混沌同步单元第一连接端；所述混沌同步单元包括半导体激光器SSL，与半导体激光器SSL连接的第二光耦合器，所述第二光耦合器OC的另一输入端连接光隔离器OI，所述第二光耦合器OC对应位置设置有反射镜M；

所述发送装置包括混沌外腔激光器，与混沌外腔激光器连接的MZ调制器，与MZ调制器连接的扩频模块；所述混沌外腔激光器包括半导体激光器MSL与半导体激光器MSL连接的第三光耦合器OC3，所述第三光耦合器OC3对应位置设有反射镜M；

所述频谱压缩模块与扩频模块参数相反；

所述扩频模块包括依次连接的光电相位调制器PM1、光电相位调制器PM2及色散介质；所述光电相位调制器PM1与第一光电相位调制器射频驱动端连接；所述光电相位调制器PM2与第二光电相位调制器射频驱动端连接；

所述第一光电相位调制器射频驱动端包括串联的第一射频源及第一射频放大器Amp1；

所述第二光电相位调制器射频驱动端包括串联的第二射频源及第二射频放大器Amp2；

第一射频源和第二射频源产生的两个不同频率的余弦电信号；

所述频谱压缩模块包括依次连接的色散介质、光电相位调制器PM3及光电相位调制器PM4；所述光电相位调制器PM3与第三光电相位调制器射频驱动端连接；所述光电相位调制器PM4与第四光电相位调制器射频驱动端连接；

所述第三光电相位调制器射频驱动端包括串联的第三射频源及第三射频放大器Amp3；

所述第四光电相位调制器射频驱动端包括串联的第四射频源及第四射频放大器Amp4；

所述频谱压缩模块与扩频模块参数相反包括：所述频谱压缩模块的色散介质色散值与扩频模块的色散值相反取负；频谱压缩模块第三射频源的相位驱动信号频率及第四射频源的相位驱动信号频率分别与扩频模块中的第一射频源的相位驱动信号频率及第二射频源的相位驱动信号频率相同；频谱压缩模块第三射频源的驱动信号电压及第四射频源的驱动信号电压分别与扩频模块中第一射频源的驱动信号电压及第二射频源的驱动信号电压相反取负。

2.根据权利要求1所述的基于超宽带扩频混沌载波的通信系统，其特征在于：所述色散介质为高色散光纤1。

3.根据权利要求1所述的基于超宽带扩频混沌载波的通信系统，其特征在于：所述光电转换单元包括第一光电探测器PD1、第二光电探测器PD2；所述第一光电探测器PD1及第二光电探测器PD2通过减法器与低通滤波器连接。

4.根据权利要求1所述的基于超宽带扩频混沌载波的通信系统，其特征在于：所述光纤信道包括光纤及掺饵光纤放大器EDFA；所述掺饵光纤放大器EDFA用于放大以补偿信号损耗。

5.据权利要求1所述的基于超宽带扩频混沌载波的通信系统，其特征在于：所述光纤为高色散光纤。

6.根据权利要求1-5任一所述的基于超宽带扩频混沌载波的通信系统的通信方法，其特征在于：所述通信方法包括：

(1)混沌外腔激光器产生初始混沌激光信号x(t)，对所述初始混沌激光信号x(t)进行调制与扩频变换：半导体激光器MSL输出连续激光信号，经第三光耦合器OC3分成两路，一路为输出信号，一路经反射镜M反射回到半导体激光器MSL中形成光反馈；

(2)光纤信道传输，经光纤链路进行输出，并在链路中对损耗光信号采用掺铒光纤放大器进行放大；

(3)接收装置对光纤信道传输的信号进行频谱压缩及信号恢复：接收装置的频谱压缩模块对接收到的混沌信号逆变换进行信号恢复，经过第一光耦合器OC1分成两路；一路经第一光电探测器PD1转换成电信号用于信号恢复；另一路经光隔离器IO进入到半导体激光器SSL，经反射镜M形成反馈回路，完成混沌信号同步；同步后的混沌激光器输出光信号经第二光电探测器PD2转换为电信号用于信号恢复；接收装置将系统中两路经第一光电探测器PD1、第二光电探测器PD2转换后用于信号恢复的电信号经减法器得到解调信号m'(t)。