【摘要】：當今信息時代,信息傳輸安全和大數(shù)據(jù)信息處理能力是人們關注的兩大問題。激光混沌能對信息在物理層實現(xiàn)加密,實現(xiàn)簡單、實時性好；基于混沌激光儲備池的計算,具有高帶寬、處理能力強等優(yōu)點,因此,本論文針對混沌激光保密雙向通信和基于混沌的波形識別進行了研究,論文主要完成如下工作。(1)設計了混沌激光保密雙向通信系統(tǒng),利用混沌發(fā)射機和混沌接收機的數(shù)學模型以及光纖信道的模型,選取參數(shù),仿真實現(xiàn)了雙向混沌激光保密通信,正、反向傳輸?shù)男畔⑺俾示鶠?.25 Gb/s,傳輸距離10km,正反向恢復信息的Q因子分別為2.2和2.1。建立了混沌激光保密雙向通信實驗系統(tǒng),基于三只參數(shù)相近的激光器和單一光纖信道實驗實現(xiàn)了雙向混沌激光保密通信；當兩方向信息的傳輸速率均為1.25 Gb/s時,保密通信傳輸距離達25 km,正、反向恢復信息的Q因子分別為2.1和2.0,具有較好的保密通信質(zhì)量。(2)研究了Mackey-Glass非線性方程在其內(nèi)部參數(shù)p和η取不同值時的工作狀態(tài), 仿真了非線性系統(tǒng)在不同工作狀態(tài)下波形識別的效果,根據(jù)波形識別的結(jié)果選定了Mackey-Glass非線性方程的參數(shù)。將儲備池中虛擬節(jié)點個數(shù)由50個增加到100個,對正弦波和方波的識別進行了仿真研究,得到NRMSE值為0.22。在完成了正弦波和方波的識別后,對不同相位的正弦波和不同頻率的正弦波進行了仿真識別,所得的NRMSE值分別為0.18和0.15。(3)研究了光電振蕩非線性方程在其內(nèi)部參數(shù)取不同值時的工作狀態(tài),仿真了非線性方程的反饋系數(shù)分別為1和4時波形識別的結(jié)果,得出了當系統(tǒng)在周期振蕩狀態(tài)下加入待識別數(shù)據(jù)時所得的識別結(jié)果會很好的結(jié)論。將儲備池中虛擬節(jié)點個數(shù)由50個增加到100個對正弦波和方波的識別進行了仿真研究,所得的NRMSE值為0.15。在完成了正弦波和方波的識別后,對不同相位的正弦波和不同頻率的正弦波進行了仿真識別,所得的NRMSE值分別為0.13和0.14。
[Abstract]:In the information age, the security of information transmission and big data's ability to deal with information are two major problems that people pay attention to. Laser chaos can encrypt the information in the physical layer, which is simple and real-time. The calculation of laser reserve cell based on chaos has the advantages of high bandwidth and strong processing power. In this paper, chaotic laser secure two-way communication and chaotic waveform recognition are studied. The main work of this thesis is as follows. (1) A chaotic laser secure two-way communication system is designed. By using the mathematical model of chaotic transmitter and chaotic receiver and the model of optical fiber channel, the bidirectional chaotic laser secure communication is simulated. The information rate of reverse transmission is 1. 25 Gb/s, transmission distance is 10 km, the Q factor of positive and backward recovery information is 2. 2 and 2. 1 respectively. A chaotic laser secure bidirectional communication system is established, which is based on three lasers with similar parameters and a single fiber channel experiment. When the transmission rate of the information in both directions is 1. 25 Gb/s, The transmission distance of secure communication is up to 25 km,. The Q factor of reverse-recovery information is 2.1 and 2.0, respectively, which has better secure communication quality. (2) the working state of Mackey-Glass nonlinear equation with different internal parameters p and 畏 is studied, and the nonlinear system is simulated in different working conditions. The effect of waveform recognition in the state, According to the result of waveform recognition, the parameters of Mackey-Glass nonlinear equation are selected. The number of virtual nodes in the reserve cell is increased from 50 to 100, and the recognition of sinusoidal and square waves is simulated. The NRMSE value is 0.22. After the sinusoidal wave and square wave are identified, the sinusoidal wave with different phases and different frequencies are identified by simulation. The NRMSE values obtained are 0.18 and 0.15 respectively. (3) the working state of the nonlinear equation with different internal parameters is studied, and the results of waveform recognition are simulated when the feedback coefficient of the nonlinear equation is 1 and 4, respectively. It is concluded that the recognition results are very good when the system adds the data to be identified in the state of periodic oscillation. The number of virtual nodes in the reserve cell is increased from 50 to 100 to simulate the recognition of sinusoidal and square waves. The NRMSE value obtained is 0.15. After the sinusoidal wave and square wave are identified, the sinusoidal waves with different phases and different frequencies are simulated, and the NRMSE values are 0.13 and 0.14, respectively.
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN918;O415.5

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本文編號：2246611