[发明专利]一种多反馈与电光相位振荡的混沌双向安全通信系统

说明书

本发明涉及一种多反馈与电光相位振荡的混沌双向安全通信系统，包括发送端和接收端，发送端与接收端通过光纤连接，发送端与接收端的结构相同，均包括激光器、相位共轭镜、分束器、环形器、相位调制器、隔离器、光电检测器、射频放大器、马赫‑曾德尔干涉仪、耦合器；本发明的收发两端激光器受相位共轭反馈、电光相位反馈以及强度反馈产生混沌，再驱动电光振荡回路，产生相位混沌，收发两端电光振荡回路互相耦合，并反馈到激光器，使两端激光器同步，电光振荡回路再产生具有延时隐藏的完全同步的混沌序列，两端通过调制激光器偏置电流实现数字信号的加密，两端利用混沌同步误差，来恢复信息差，再与本地信号进行运算，最终实现信息的解密。

技术领域

本发明属于信息安全与信息技术领域，具体涉及一种多反馈与电光相位振荡的混沌双向安全通信系统。

背景技术

光混沌信号具有随机信号的特点，而且频带宽，抗截获能力强，传输速率快特点，光混沌信号成为保密通信提供了一种选择。混沌通信的基础是混沌同步，它的安全性在于窃听者不能重构混沌信号，因此要实现安全混沌通信，必须隐藏相关物理参数例如时间延迟。

发明内容

基于现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种多反馈与电光相位振荡的混沌双向安全通信系统。本发明与以往光混沌通信系统不同的是，利用相位共轭反馈、电光相位反馈以及强度反馈产生混沌，再驱动电光振荡回路，产生相位混沌，在收发两端产生具有延时隐藏的完全同步的混沌序列，两端通过调制激光器偏置电流实现数字信号的加密，发送端与接收端利用混沌同步误差，来恢复信息差，再与本地信号进行差分运算，实现信息的解密，这个是本发明的创新之处。

为了达到上述发明目的，本发明采取以下技术方案：

一种多反馈与电光相位振荡的混沌双向安全通信系统，包括：

发送端，包括依次连接的第一相位共轭镜、第一相位调制器、第一分束器、第一混沌激光器、第二分束器、第一环形器、第二相位调制器、第一耦合器、第二环形器；第一分束器还依次通过第一隔离器、第一光电检测器、第一射频放大器连接至第一相位调制器；第一耦合器还依次通过第三相位调制器、第二马赫-曾德尔干涉仪、第二光电检测器、第二射频放大器连接至第二相位调制器，构成第一电光振荡回路；第二环形器还依次通过第一马赫-曾德尔干涉仪、第三光电检测器、第三射频放大器连接至第三相位调制器；第二分束器还分别与第四光电检测器、第五光电检测器连接；

接收端，包括依次连接的第二相位共轭镜、第四相位调制器、第三分束器、第二混沌激光器、第四分束器、第三环形器、第五相位调制器、第二耦合器、第四环形器；第三分束器还依次通过第二隔离器、第六光电检测器、第四射频放大器连接至第四相位调制器；第二耦合器还依次通过第六相位调制器、第四马赫-曾德尔干涉仪、第七光电检测器、第五射频放大器连接至第五相位调制器，构成第二电光振荡回路；第四环形器还依次通过第三马赫-曾德尔干涉仪、第八光电检测器、第六射频放大器连接至第六相位调制器；第四分束器还分别与第九光电检测器、第十光电检测器连接；

第二环形器与第四环形器通过光纤连接。

本发明的发送端和接收端的结构具有对称性，实现双向通信。

发送端信息的解调通过第二分束器将本地混沌信号发送到第四光电检测器，将接收的混沌信号发送到第五光电检测器，将两个电信号相减，滤波后，得到信息差，再与本地信号进行运算就能解密传输过来的信息。

接收端信息的解调通过第四分束器将本地混沌信号发送到第九光电检测器，将接收的混沌信号发送到第十光电检测器，将两个电信号相减，滤波后，得到信息差，再与本地信号进行运算就能解密传输过来的信息。

作为优选方案，所述发送端和接收端的各对应的器件参数设置相同。

作为优选方案，各相位共轭镜的反馈延迟时间为2.7ns。

作为优选方案，各混沌激光器的电光相位反馈延迟时间为2.4ns。