基于PPM的水下LED蓝光通信系统设计

针对水下捕捞、探测和安防等领域对高速数据传输的需求,设计了一种基于PPM的水下LED蓝光通信系统。该系统采用Al t er a公司的FPGA实现了16PPM调制模块、位同步模块、帧同步模块及解调模块,并使用Model si m仿真工具分别对各个模块进行了仿真验证。系统应用巴克码作为帧同步方式,最终实现了传输速率约为0.98Mb/s、传输距离为6m的水下无失真传输。

基于Zig-Zag扫描激光散斑与混沌相结合的彩色图像加密

为了保证彩色图像在传输过程中的安全性与可靠性,提出用Zig-Zag扫描法扫描随机激光散斑与Logistic混沌映射相结合进行彩色图像加密的新方法,同时构建了Zig-Zag扫描散斑混沌加密系统。系统先将原始彩图与Zig-Zag扫描后的激光散斑按位异或实现散斑加密,然后将加密后的图像与混沌序列按位异或进行混沌加密即可获得加密彩图,平均相邻像素相关性达0.0002。结果表明,本文方法具有较好的加密效果,可抵御统计分析攻击,较强的密钥敏感性,弱的相邻像素相关性。

非均匀掺铒光纤中的可控呼吸子与多峰孤子

研究了耦合广义非均匀非线性薛定谔-麦克斯韦-布洛赫方程所描述的非均匀掺铒光纤系统中不同非线性局域波的色散与非线性管理问题.利用相似变换求解非均匀非线性薛定谔-麦克斯韦-布洛赫方程,得到一个非自治的通解形式.该解在非均匀掺铒光纤系统中包含了众多的非线性局域波结构.从非线性局域波的复现与相移非线性局域波考虑,在色散与非线性管理系统下分析了呼吸子和多峰孤子的动力学特性.结果表明在非均匀掺铒光纤系统中存在新的非线性局域波结构,并且在色散与非线性管理系统下非线性局域波的结构呈现多样性,这对实际的光纤通信理论有参考意义.

基于激光散斑和超混沌的彩色图像加密

为了保证彩色图像在传输过程中的安全性与可靠性,提出将具有随机性的激光散斑与一种四维Lorenz型超混沌系统相结合进行彩色图像加密的新方法,同时构建了散斑超混沌加密系统。系统将原始彩图与超混沌系统产生的非线性度更高的超混沌序列按位异或进行混沌加密,然后将加密后的图像与物理随机的激光散斑图像按位异或进行散斑加密即可获得加密彩图,密钥空间达10101,平均相邻像素相关系数达0.000 4。结果表明,本文方法具有较好的加密效果,可抵御统计分析攻击,有大的密钥空间,较强的密钥敏感性及弱的相邻像素相关性。