忆阻超混沌映射的可调控性设计及光纤保密通信系统构建

通过引入平方忆阻函数非线性反馈,构建离散超混沌映射,并实现超混沌序列的全局调幅、局部调幅以及直接偏置调控。混沌映射的可调控性通过离散忆阻的阻值函数和内部变量积分速度来实现。简易的忆阻约束关系同时赋予了直接偏置调控的可能性,通过额外引入常数项参数可实现一维状态变量的直接偏置调控。基于RISC-V单片机CH32V307实现了所提出的可调控超混沌映射,并通过美国国家标准与技术研究院测试证明了超混沌序列的伪随机属性。基于以上超混沌映射构建了正交啁啾复用-非正交多址接入物理层加密方案,实验完成了2 km弱耦合七芯光纤通信的误码率测试,进一步证明了基于离散忆阻构建的超混沌加密正交啁啾复用-非正交多址接入系统可实现数据的可靠传输和解密,有效保护数据安全。

光纤保密通信中的全光同步方案设计与实现

光纤保密通信是解决电域加解密“速率瓶颈”和光网络潜在安全威胁的一种有效途径,而实现光纤保密通信的前提是完成密码同步。为保证光纤保密通信系统成功解密,本课题组设计了一种新的全光同步方案,推导出了光纤信道传播时延差的计算公式,详细阐述了全光同步实现过程。采用OptiSystem软件分别在10 Gbit/s和40 Gbit/s加解密速率下进行了全光同步仿真实验,测试分析了密码同步状态对解密输出性能的影响,解密输出数据均与原始明文数据完全相同,而且都保持了较好的输出性能。研究结果表明,所提全光同步方案切实可行,既适用于10 Gbit/s信道速率,也适用于40 Gbit/s信道速率,既适用于常规光纤链路,也适用于经过色散补偿的光纤链路,可以有效解决光纤保密通信中的全光密码同步问题,对光纤保密通信系统的研制开发具有一定的参考价值。

光纤保密通信技术现状及发展

讨论了光纤通信中基于OCDMA的保密技术,以及混沌保密通信和量子保密通信。对这三种保密技术的特点、现状及应用情况做了详细阐述及比较,并分别对这三种保密技术的发展进行了展望。

激光耦合同步及其在光纤混沌保密通信中的应用

本文建立了光纤混沌保密通信耦合同步系统模型 ,实现了外部光注入分布反馈半导体激光器激光混沌在长距离光纤传输中的耦合同步 ,证明了光纤的交叉相位调制是限制激光混沌在光纤传输中同步的主要原因 ,导出了这种传输的极限 .该同步系统在长距离光纤混沌模拟和数字保密通信中的数值模拟表明 ,该系统确有较高的保密性能和反破译能力 .

关于OCDMA系统安全性的研究

简要介绍了OCDMA系统的原理,分析了码型和码容量、地址序列的扩频作用对OCDMA安全性的影响,结合完全无差错探测几率给出完全探测到正确地址码所需探测次数的期望值,并以此重点分析了码字探测对OCDMA安全性的影响,比较分析了OCDMA技术与现代光纤保密通信技术的关系,给出了增加OCDMA系统安全性而采取的一些措施。