[发明专利]一种基于正交幅度调制的混沌扩频安全通信系统

说明书

本发明基于正交幅度调制的混沌扩频安全通信系统，反射镜与混沌激光器连接，混沌激光器驱动第二、三混沌激光器进入同步状态；发射端，将光混沌信号转成电信号，分两路分别利用两乘法器与两信号相乘，分别利用两乘法器与信号cos(ωt)、sin(ωt)相乘，将两信号相加，连续激光器产生连续光波后，利用相位调制器将信号调制到连续激光器产生的光波上；接收端利用马赫曾德尔干涉仪将光波信号变成强度调制，将光信号分成两路，分别通过第三、四光电检测器后，利用第五、六乘法器，分别与两路正交的正余弦信号相乘，得到两路加密的混沌序列；接收端，第三混沌激光器产生同步的混沌序列，将其变成电信号，分出两路，分别与收到电混沌信号进行互相关运算，恢复传输信息。

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，具体涉及一种基于正交幅度调制的混沌扩频安全通信系统。

背景技术

中国专利号2017100102390公开了一种具有时延隐藏特性的激光混沌扩频变换系统，通过外腔半导体激光器产生的混沌光信号经过由光电相位调制器PM1、PM2和高色散介质组成的时间透镜进行扩频变换；具体讲，在时域傅里叶变换进行时频转换的基础上，通过增大色散量来实现了混沌频谱展宽，通过调整驱动信号周期与混沌激光器反馈延时时间的关系，实现了时延标签隐藏，根据混沌信号类噪声特性，经过扩频变换后输出混沌激光信号实现了频谱平坦，且具有大的有效带宽。然而，此专利技术方案在性能、误码率等方面存在缺陷。

发明内容

基于现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于正交幅度调制的混沌扩频安全通信系统。

为了达到上述发明目的，本发明采取以下技术方案：

一种基于正交幅度调制的混沌扩频安全通信系统，包括发射端、接受端；

反射镜与第一混沌激光器连接，第一混沌激光器驱动接收端的第二混沌激光器和发送端的第三混沌激光器进入同步状态；

在发射端，第二混沌激光器与第一光电检测器相连，利用第一光电检测器将光混沌信号转变成电信号，然后通过第一功分器分作两路，利用第一乘法器与第三乘法器分别与两路不同的信号m1(t)和m2(t)相乘，再利用第二乘法器与第四乘法器分别与两个相位正交的信号cos(ωt)和sin(ωt)进行相乘，然后将两路信号通过加法器相加，将两个不同的信号扩频到同一混沌载波上；连续激光器产生连续光波后，利用相位调制器，将已调的信号调制到连续激光器产生的光波上，相位调制器与接收端的马赫曾德尔干涉仪通过光纤连接；接收端信息的解调利用马赫曾德尔干涉仪将光波信号从相位调制变成强度调制，再利用耦合器将强度变化的光信号分成两路，分别通过第三光电检测器和第四光电检测器后，利用第五乘法器和第六乘法器，分别与两路正交的正弦余弦信号相乘，得到两路加密的混沌序列；

在接收端，第三混沌激光器产生同步的混沌序列，第三混沌激光器与第二光电检测器相连，利用第二光电检测器将其变成电信号，经由第二功分器分出两路，分别与接收到电混沌信号在相关器中进行互相关运算，相关系数接近1时，判为1，接近0时，判为0，从而恢复传输信息。

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，第一混沌激光器的电光相位反馈延迟时间为2.4ns。

作为优选方案，第一混沌激光器、第二与第三混沌激光器之间的延时为2.8ns。

作为优选方案，第一、第二与第三混沌激光器的偏置电流为32mA。

作为优选方案，第一、第二与第三混沌激光器的透明载流子数为1.6633×10⁸。

作为优选方案，第一、第二与第三混沌激光器产生的信号波长为1550nm，功率为10mW。第一连续激光器产生的信号波长为1550nm，功率为10mW。

作为优选方案，各光电检测器的量子效率为10％。