[发明专利]一种高保密空间混沌激光通信系统

说明书

本发明公开了一种高保密空间混沌激光通信系统，包括发射端、接收端和温度控制系统。发射端和接收端采用光电反馈式结构，利用硬件上的加密来实现混沌的同步和信息的解调。温度控制系统通过终端和发射端、接收端的控制模块，实现对发射端和接收端的马赫‑曾德尔电光调制器的温度的同步、实时的控制。由于在通信过程中，调制器的温度一直是动态变化的，这使得窃听方在即使破解混沌系统其他参数的情况下，依然由于调制器温度的失配导致调制器工作点的失配而使误码率升高，破解信息的难度加大。本发明可提高现有混沌系统的保密性能，对于国防安全和信息安全具有重要的意义。

技术领域

本发明属于保密通信技术领域，特别涉及一种高保密空间混沌激光通信系统。

背景技术

随着现代通信技术的发展，破译和解密技术也随之发展，近年来，从传统的光纤通信系统中窃取信息并且进行恢复和提取已经成为了可能，传统的光纤通信系统的安全性受到了挑战。在这种情况下，对于通信系统的保密性便提出了更高的要求。尤其在国防领域，对于保密通信的研究便显得更为重要。

混沌通信作为保密通信的一种，是一种基于物理层的加密技术，利用结构、参数一致的收发机产生相同的混沌载波来实现混沌的同步。近年来，由于激光混沌带宽高的优势，研究人员在理论和实验上都对混沌激光通信领域进行了广泛的研究。目前，传统的混沌通信方案包括混沌掩盖技术，混沌参数调制技术和混沌键控技术。

同时，混沌系统的保密性也受到了越来越多的关注。已有实验证明混沌激光通信系统并不是绝对安全不可破解的，所以传统的混沌激光通信系统结构在安全性上仍然存在着提升的必要。在通信窃听和解密技术不断发展的背景下，提出一种新的、安全性能更好且容易实现的混沌激光通信结构，具有重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：

为了提高混沌系统的保密性，本发明设计了一种基于温度控制电光调制器工作点的高保密空间混沌激光通信结构，旨在克服现有系统在安全性上的不足，进一步提高空间混沌激光通信系统的安全性能。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本发明提出一种高保密空间混沌激光通信系统，其特征在于：包括发射端、接收端和温度控制系统，发射端用于生成混沌信号，所述混沌信号包含目标信号；接收端用于接收所述混沌信号并解调；所述温度控制系统用于控制发射端和接收端的温度相同且同步变化。

如前所述的一种高保密空间混沌激光通信系统，进一步地，所述发射端包括第一激光器、第二激光器、第一马赫-曾德尔电光调制器、第一光延时线、第一光纤耦合器、第一光电探测器、第一射频信号放大器和掺铒光纤放大器；

第一激光器与第一光纤耦合器的第一输入端相连；第二激光器和第一马赫-曾德尔电光调制器相连，第一马赫-曾德尔电光调制器的输出端连接至第一光纤耦合器的第二输入端；第一光纤耦合器的第二输出端依次连接第一光时延线、第一光电探测器、第一射频信号放大器和第一马赫-曾德尔电光调制器的电极，构成光电反馈的环路；第一光纤耦合器的第一输出端与掺铒光纤放大器的输入端相连；所述掺铒光纤放大器的另一端用于输出信号至大气空间。

如前所述的一种高保密空间混沌激光通信系统，进一步地，所述接收端包括第三激光器、第二马赫-曾德尔电光调制器、第二光延时线、第二光纤耦合器、第二光电探测器、第二射频信号放大器、第三光电探测器、第四光电探测器、加法器和滤波器；

第二光纤耦合器的输入端连接大气空间；第二光纤耦合器的第一输出端经过第三光探测器，连接加法器的第一输入端；第二光纤耦合器的第二输出端依次连接第二光时延线、第三光电探测器、第二射频信号放大器和第二马赫-曾德尔电光调制器的电极；第二马赫-曾德尔电光调制器的输入端与第三激光器相连；第二马赫-曾德尔电光调制器的输出端连接第四光电探测器后，连接所述加法器的第二输入端；所述加法器的输出端连接滤波器的输入端，所述滤波器输出信号。