本技术介绍了一种利用混沌信号实现太赫兹频段安全通信的系统。该系统由多波长相干光源模块、信息光调制模块、混沌加密模块、太赫兹信号发射模块和信号接收模块组成,旨在提供高安全性的通信解决方案。
背景技术
作为下一代无线通信技术的核心技术之一,太赫兹通信具有Tbit/s级数据传输速率。然而太赫兹波频率高,受传输链路周围大气环境影响大、穿透力低、链路衰减较大。为了提高信号传输性能,太赫兹通信通常借助高增益天线和透镜产生具有高指向性的高度定向波束,使太赫兹信号能量主要集中在具有较强方向性的通信链路上,减小自由空间传输的链路损耗。太赫兹波的高指向性和传输范围有限等特点在理论上使得太赫兹通信链路更加安全可靠。
然而,与此同时,利用太赫兹波反射和散射特性可能导致信号衰减、多径干扰甚至被恶意截获,从而影响太赫兹链路的通信安全。因此,确保太赫兹通信传输的安全性、稳定性和高效性仍是当前研究和技术发展的重点。
Apostolos Argyris等人在Nature期刊发表文章“Chaos-based communicationsat high bit rates using commercial fiber-optic links”,该文献分别基于马赫曾德尔调制器(MZM)的电光反馈和基于半导体激光器的全光反馈机制产生光混沌实现混沌加密,接收端采用对称开环物理架构实现了高质量的混沌同步,进而实现了商用光纤网络中的长距离的混沌通信。
Yiqun Zhang等人在Optics Letter期刊发表文章“Experimental demonstrationof an 8-Gbit/s free-space secure optical communication link using all-opticalchaos modulation”,该文献基于半导体激光器的全光反馈机制产生光混沌实现混沌加密,接收端采用对称开环物理架构实现了高质量的混沌同步,通过将混沌光通信拓展到自由空间光通信,为实现自由空间安全通信提供了一个有效的方案。
目前,光混沌通信研究主要集中在光纤通信,针对无线通信的混沌通信研究仍在起步阶段,此外,过高混沌同步架构的物理复杂度也影响混沌同步的质量进而影响混沌通信的传输性能。因此,需要提供一种更为安全、稳定和高效的通信系统。
实现思路