刘劲杨，周雪芳*，毕美华，杨国伟，王天枢

光混沌保密通信系统在MATLAB与OptiSystem中的协同实现

刘劲杨1，周雪芳1*，毕美华1，杨国伟1，王天枢2

1杭州电子科技大学通信工程学院，浙江 杭州 310018；2长春理工大学空间光电技术国家地方联合工程研究中心，吉林 长春 130022

基于两个具有平行结构的电光时延反馈环，本文设计了一种电光强度混沌通信系统。通过混沌注入混沌的方式来产生更加复杂的混沌波形，增强混沌复杂程度以及通信系统的保密性。在本次设计中，采用MATLAB与OptiSystem协同的方式来对该系统进行仿真，解决了OptiSystem不能模拟光学反馈环路的问题。由OptiSystem中成熟的激光器和二进制序列生成模块为系统提供能量与输入信号，由MATLAB程序实现电光时延反馈环，并在OptiSystem中完成信号在光纤链路中的传输。文章介绍了如何利用MATLAB与OptiSystem实现混沌系统的协同仿真，并通过数值模拟表明，提出的用于模拟光学反馈环路的方法具有可行性，设计的混沌系统的性能与理论值吻合，证明了该混沌生成方式的可行性。

混沌；混沌加密；电光时延；MATLAB；OptiSystem

1 引 言

随着对通信容量、速度以及保密性等需求的增加，光纤通信已经成为信息传递的重要方式，但在传输的过程中，存在着被非法接收者窃听的风险，所以对光纤中传输的信号进行加密是十分必要的。混沌保密通信是基于混沌信号的物理层硬件加密，凭借着混沌信号所具有的非周期、连续宽带频谱、类噪声和不可长期预测等优势[1]，将信息隐藏在混沌信号中传输，并在接收端通过与发射端同步的混沌波形解调出所传输的信息，在保密通信领域有着极大的应用前景，引起国内外研究人员的广泛关注。……