發(fā)布時間：2017-04-09 21:07

  本文關(guān)鍵詞：VCSEL混沌系統(tǒng)的時延隱藏與不可預(yù)測性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：混沌信號由于固有連續(xù)寬帶頻譜、非周期性、類隨機行為以及類噪聲等特性而被用作保密通信中的載波。對于混沌保密通信而言,安全性一直是重要的關(guān)注對象。垂直腔面發(fā)射激光器(vertical-cavity surface-emitting laser, VCSEL)豐富的偏振性能能夠有效提升半導(dǎo)體激光混沌保密通信系統(tǒng)的安全性,而被學(xué)者廣泛研究。針對如何提升VCSEL混沌系統(tǒng)安全性的問題,本文設(shè)計了一種雙鏈路可調(diào)偏振反饋的方案用于隱藏主-從VCSEL系統(tǒng)反饋時延,同時也設(shè)計了一種可調(diào)偏振反饋VCSEL驅(qū)動互耦合VCSEL的方案提高系統(tǒng)的不可預(yù)測特性。具體研究內(nèi)容、方法及結(jié)果如下：(1)基于主-從VCSEL系統(tǒng)時延隱藏的問題,提出雙鏈路可調(diào)偏振反饋的方法,應(yīng)用自相關(guān)函數(shù)對系統(tǒng)輸出功率時間序列與相位時間序列所攜帶系統(tǒng)反饋時延信息進行分析。結(jié)果表明：當(dāng)雙鏈路兩偏振片偏轉(zhuǎn)角度設(shè)置45°時,雖然雙鏈路較單鏈路能較好隱藏反饋時延,但是通過自相關(guān)函數(shù)方法仍能從系統(tǒng)輸出功率及相位時間序列中提取出系統(tǒng)的反饋時延；然而,當(dāng)雙鏈路兩偏振片的偏轉(zhuǎn)角度分別設(shè)置50°和40°,反饋時延選擇3ns與5ns時,VCSEL系統(tǒng)的反饋時延不但在混沌時間序列中得到很好的隱藏,而且通過自相關(guān)函數(shù)分析得到的時間延遲是對系統(tǒng)反饋時延進行了平移,從而使功率與相位混沌時間序列不能正確反映出系統(tǒng)反饋時延的信息,進而提高VCSEL混沌通信系統(tǒng)的安全性。(2)為了提高互耦合VCSEL系統(tǒng)輸出混沌信號的不可預(yù)測性,本文采用可調(diào)偏振反饋VCSEL注入互耦合系統(tǒng)的方法,詳細討論了引入外光驅(qū)動對系統(tǒng)輸出混沌信號不可預(yù)測性的影響。應(yīng)用信息論中的排列熵對系統(tǒng)輸出混沌信號的不可預(yù)測特性進行量化分析。研究結(jié)果表明：外光注入能夠增大系統(tǒng)輸出混沌時間信號的排列熵,即驅(qū)動VCSEL可以提升互耦合VCSEL系統(tǒng)的不可預(yù)測性能；驅(qū)動VCSEL反饋強度與注入強度分別設(shè)置為10ns-1與80ns-1,可調(diào)偏振片的偏轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)為45。,互耦合VCSEL的耦合強度為30ns-,系統(tǒng)輸出混沌信號具有較大的排列熵；在驅(qū)動激光器反饋時延與耦合激光器耦合時延不相等的同時,合適地引入驅(qū)動VCSEL與耦合VCSEL之間的頻率失諧,能夠使輸出信號的排列熵繼續(xù)增大,從而進一步提升系統(tǒng)輸出混沌信號的不可預(yù)測特性。
【關(guān)鍵詞】：垂直腔面發(fā)射激光器 時延隱藏 不可預(yù)測性 自相關(guān) 排列熵
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O415.5;TN918
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 課題的研究背景和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容、目標(biāo)與方法13-15
• 1.3.1 研究內(nèi)容13-14
• 1.3.2 研究目標(biāo)和方法14-15
• 第2章 VCSEL混沌系統(tǒng)理論模型與分析方法15-24
• 2.1 自由運行VCSEL工作原理和混沌序列分析15-19
• 2.1.1 VCSEL工作原理與速率方程描述15-18
• 2.1.2 混沌時間序列的分析方法18-19
• 2.2 外光反饋VCSEL的動態(tài)特性19-21
• 2.3 外光注入VCSEL的動態(tài)特性21-22
• 2.4 互耦合VCSEL的動態(tài)特性22-24
• 第3章 雙鏈路可調(diào)偏振反饋VCSEL混沌系統(tǒng)的時延隱藏24-36
• 3.1 雙鏈路可調(diào)偏振反饋VCSEL系統(tǒng)特性分析24-26
• 3.2 雙鏈路反饋VCSEL系統(tǒng)的混沌輸出與帶寬26-29
• 3.3 雙鏈路可調(diào)偏振反饋對系統(tǒng)時延特性的影響29-34
• 3.3.1 雙鏈路時間延遲特征29-31
• 3.3.2 雙鏈路可調(diào)偏振反饋的時延隱藏31-34
• 3.4 本章小結(jié)34-36
• 第4章 外光注入互耦合VCSEL混沌系統(tǒng)的不可預(yù)測性36-47
• 4.1 外光注入互耦合VCSEL混沌系統(tǒng)理論模型36-39
• 4.2 可調(diào)偏振反饋VCSEL不可預(yù)測特性39
• 4.3 外光驅(qū)動互耦合VCSEL不可預(yù)測性39-46
• 4.3.1 旋轉(zhuǎn)偏振角度的影響39-41
• 4.3.2 光強度的影響41-44
• 4.3.3 頻率失諧與時延的影響44-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 總結(jié)與展望47-49
• 致謝49-50
• 參考文獻50-55
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文55

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 顏森林,遲澤英,陳文建;激光混沌同步及其在光纖保密通信中的應(yīng)用[J];中國科學(xué)E輯:信息科學(xué);2004年04期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李孝峰;垂直腔面發(fā)射激光器外光反饋非線性動態(tài)特性的研究[D];西南交通大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：VCSEL混沌系統(tǒng)的時延隱藏與不可預(yù)測性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：296101