一種基于激光混沌的長(zhǎng)距雙向視頻保密通信裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種基于激光混沌的長(zhǎng)距雙向視頻保密通信裝置，包括激光混沌同步模塊、信號(hào)加載和解調(diào)模塊、信號(hào)傳輸模塊、視頻信號(hào)處理模塊；本實(shí)用新型基于激光混沌的長(zhǎng)距雙向視頻保密通信的實(shí)現(xiàn)，可將視頻信息進(jìn)行純物理的硬件加密，具有天然的物理安全性；同時(shí)又克服了傳統(tǒng)電學(xué)混沌帶寬地低、損耗高等缺點(diǎn)。有長(zhǎng)距離、高帶寬、低損耗、實(shí)時(shí)雙向、安全性高等視頻通信優(yōu)點(diǎn)，具有很大的應(yīng)用前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種基于激光混沌的長(zhǎng)距雙向視頻保密通信裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于激光混沌的長(zhǎng)距雙向視頻保密通信裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于社會(huì)發(fā)展對(duì)信息量的需求劇增，信息安全的重要性顯著提高，小到個(gè)人隱私大到國(guó)家機(jī)密，信息安全都有著舉足輕重的作用。保密通信也因此受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。
[0003]目前，傳統(tǒng)的保密通信技術(shù)主要包括混沌保密通信技術(shù)、量子保密通信技術(shù)。與計(jì)算機(jī)算法加密不同，這兩種技術(shù)采用純物理的方式加密，提高了信息的安全性。但量子保密通信目前正處于起步階段，距離商用長(zhǎng)距離通信尚有一段距離。由于混沌具有遍歷性、內(nèi)隨機(jī)性、對(duì)初值的敏感性及難以長(zhǎng)期預(yù)料等特點(diǎn)，基于物理層面的混沌保密通信已成為相關(guān)領(lǐng)域研究的關(guān)注重點(diǎn)。目前，人們?cè)陔妼W(xué)混沌保密通信方面的成果比較豐富，提出了許多基于電學(xué)混沌的保密通信方案。但電學(xué)混沌的電子電路系統(tǒng)具有天然的電子瓶頸限制，信號(hào)速率不能很高；另外，電子信號(hào)的傳遞往往也伴隨較高的衰減，這就導(dǎo)致在高速的，遠(yuǎn)程的保密通信領(lǐng)域中的應(yīng)用受到很大的限制。而基于半導(dǎo)體激光器的激光混沌系統(tǒng)在兼得電學(xué)混沌系統(tǒng)的眾多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)保證了高帶寬，能與現(xiàn)有光纖系統(tǒng)良好兼容，以實(shí)現(xiàn)傳播過(guò)程中的低損耗，非常適合應(yīng)用于長(zhǎng)距離保密通信中。正因此，基于激光混沌的保密通信備受?chē)?guó)內(nèi)外眾多科學(xué)家的關(guān)注。
[0004]視頻信號(hào)具有信息量大，可讀性高等優(yōu)點(diǎn)，已成為當(dāng)今媒體信息傳遞的主流方式之一。然而視頻信號(hào)在信息安全方面也面臨著非常大的調(diào)整，上至國(guó)家，下至百姓的各種視頻泄密事件在新聞媒體報(bào)道上層出不窮。在視頻保密通信方面，其主要是通過(guò)視頻的采集和播放、視頻的壓縮和解壓、視頻的加密和解密以及視頻的傳輸與接收幾個(gè)步驟完成的。傳統(tǒng)的視頻加密方法主要是依靠計(jì)算機(jī)算法或電學(xué)混沌的加密，因此其在安全性、帶寬等方面還存在著不足;較高的信號(hào)衰減也導(dǎo)致在長(zhǎng)距離通信上的天然障礙。另外，現(xiàn)存各種視頻保密通訊手段普遍是單向的，難以實(shí)現(xiàn)安全的雙向?qū)崟r(shí)視頻交流。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種基于激光混沌的長(zhǎng)距雙向視頻保密通信裝置，對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行純物理的硬件加密，以實(shí)現(xiàn)一種長(zhǎng)距離、高帶寬、低損耗、實(shí)時(shí)雙向、安全性高的視頻通信。
[0006]未達(dá)到上述目的，采用如下方案:
[0007]—種基于激光混沌的長(zhǎng)距雙向視頻保密通信裝置，包括激光混沌同步模塊、信號(hào)加載和解調(diào)模塊、信號(hào)傳輸模塊、視頻信號(hào)處理模塊；
[0008]所述激光混沌同步模塊用于產(chǎn)生同步的激光混沌信號(hào)并輸出；
[0009]所述信號(hào)加載和解調(diào)模塊用于將處理后的視頻信號(hào)載入混沌載波中，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的光纖傳播到達(dá)接收端后，再減去混沌載波信號(hào)，使信號(hào)得到解調(diào)；
[0010]所述信號(hào)傳輸模塊用于信號(hào)傳輸和放大傳輸過(guò)程中部分衰減的信號(hào)；
[0011]所述視頻信號(hào)處理模塊用于將采集到的原始視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)編碼處理為適合混沌載波加載的信號(hào)格式;在接收端，將解調(diào)出的原始信號(hào)經(jīng)編碼處理后接入視頻監(jiān)控器，實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的恢復(fù)。
[00?2] 優(yōu)選地，所述激光混純同步模塊包括驅(qū)動(dòng)激光器、50/50光纖親合器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、第一響應(yīng)激光器和第二響應(yīng)激光器;所述驅(qū)動(dòng)激光器連接50/50光纖耦合器，50/50光纖耦合器分兩路，一路連接第一偏振控制器，另一路連接第二偏振控制器，所述第一偏振控制器通過(guò)傳輸光纖與第一響應(yīng)激光器連接，第二偏振控制器通過(guò)傳輸光纖與第二響應(yīng)激光器連接。
[0013]優(yōu)選地，所述信號(hào)加載和解調(diào)模塊包括第一光纖耦合器、第二光纖耦合器、第三偏振控制器、第四偏振控制器、第一光環(huán)形器、第二光環(huán)形器、光纖放大器、光電探測(cè)器、input處的加法器、output處的減法器。
[0014]優(yōu)選地，所述視頻信號(hào)處理模塊兩端各一個(gè)，用于加載前信號(hào)的預(yù)處理以及解調(diào)后的視頻信號(hào)輸出，包括視頻采集裝置、視頻監(jiān)控器、電腦及光電轉(zhuǎn)換器。
[0015]優(yōu)選地，信號(hào)傳輸模塊包括傳輸光纖以及末端的光纖放大器，光纖放大器用于放大傳輸過(guò)程中部分衰減的信號(hào)。
[0016]優(yōu)選地，所述加法器包括兩個(gè)光纖放大器、兩個(gè)光電探測(cè)器、電學(xué)加法器和第一鈮酸鋰調(diào)制器組成，加法器的兩個(gè)的一個(gè)輸入端口分別與信號(hào)加載與解調(diào)模塊中的光纖耦合器相連，輸入混沌載波信號(hào)，另一輸入端口與視頻信號(hào)處理模塊的輸出端相連，輸入編碼后的視頻光信號(hào)。
[0017]優(yōu)選地，所述減法器包括電學(xué)減法器和第二鈮酸鋰調(diào)制器，減法器的一個(gè)輸入端口與信號(hào)加載與解調(diào)模塊中靠近光纖耦合器的光電探測(cè)器相連，輸入混沌載波信號(hào)，另一輸入端口與信號(hào)加載與解調(diào)模塊中遠(yuǎn)離光纖耦合器的光電探測(cè)器相連，輸入混沌加密后的視頻電信號(hào)。
[0018]有益效果:
[0019]本實(shí)用新型基于激光混沌的長(zhǎng)距雙向視頻保密通信的實(shí)現(xiàn)，可將視頻信息進(jìn)行純物理的硬件加密，具有天然的物理安全性;同時(shí)又克服了傳統(tǒng)電學(xué)混沌帶寬地低、損耗高等缺點(diǎn)。有長(zhǎng)距離、高帶寬、低損耗、實(shí)時(shí)雙向、安全性高等視頻通信優(yōu)點(diǎn)，具有很大的應(yīng)用前景。
[0020]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021 ] 1、除視頻信號(hào)處理模塊外，為光學(xué)結(jié)構(gòu)，避免了電子瓶頸的限制，可實(shí)現(xiàn)高帶寬的視頻信號(hào)傳輸；
[0022]2、利用混沌信號(hào)載波，純物理的加密方式保證了視頻信號(hào)的安全性；
[0023]3、利用光纖傳輸視頻信號(hào)，與光結(jié)構(gòu)良好耦合，傳輸過(guò)程中低損耗，使長(zhǎng)距離視頻信號(hào)傳輸?shù)玫奖ＷC；
[0024]4、兩端可以同時(shí)加密和解調(diào)信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的雙向傳輸。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1基于光混沌的長(zhǎng)距雙向視頻保密通信裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2視頻信號(hào)處理模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3加法器和減法器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面本實(shí)用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0029]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種基于激光混沌的長(zhǎng)距雙向視頻保密通信裝置，包括:
[0030]激光混沌同步模塊、信號(hào)加載和解調(diào)模塊、信號(hào)傳輸模塊、視頻信號(hào)處理模塊；
[0031]所述激光混沌同步模塊用于產(chǎn)生同步的激光混沌信號(hào)并輸出。
[0032]所述信號(hào)加載和解調(diào)模塊用于將視頻光信號(hào)與產(chǎn)生的同步的激光混沌信號(hào)做加法運(yùn)算得到混沌加密后的視頻信號(hào)；同時(shí)用于將混沌加密后的視頻信號(hào)與同步的激光混沌信號(hào)做減法運(yùn)算得到視頻光信號(hào)，并傳輸至視頻信號(hào)處理模塊。
[0033]所述信號(hào)傳輸模塊用于傳輸和放大傳輸過(guò)程中部分衰減的信號(hào)。
[0034]所述視頻信號(hào)處理模塊用于將采集到的視頻信號(hào)壓縮編碼，將視頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換為視頻光信號(hào)，輸出至信號(hào)加載和解調(diào)模塊；同時(shí)用于將從信號(hào)加載和解調(diào)模塊接收到的視頻光信號(hào)轉(zhuǎn)換為視頻電信號(hào)，解碼后接入視頻監(jiān)控器播放。
[0035]具體地，上述基于激光混沌的長(zhǎng)距雙向視頻保密通信技術(shù)的基本原理:首先利用平面鏡對(duì)半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生復(fù)雜的激光混沌信號(hào)輸出，通過(guò)光纖耦合器將激光混沌信號(hào)分成兩部分，分別注入兩個(gè)響應(yīng)激光器中。利用偏振控制器等保持光纖光路完全一致的同時(shí)，保證兩個(gè)響應(yīng)激光器具有相似的內(nèi)部參數(shù)，那么它們接收到來(lái)至半導(dǎo)體激光器的混沌信號(hào)將一致，系統(tǒng)達(dá)到良好的對(duì)稱狀態(tài)，此時(shí)便可以實(shí)現(xiàn)兩響應(yīng)激光器件延時(shí)為零的等時(shí)混沌同步，如此兩個(gè)響應(yīng)激光器產(chǎn)生相互同步的激光混沌信號(hào)，可作為視頻保密通信的混沌載波信號(hào)。將同步后的激光混沌信號(hào)用光纖耦合器分成兩部分輸入信號(hào)加載和解調(diào)模塊分別用于信號(hào)的加密和解調(diào)以實(shí)現(xiàn)雙向傳輸。
[0036]所述激光混沌同步模塊a包括驅(qū)動(dòng)激光器DSL、50/50光纖耦合器FCO、第一偏振控制器PCl、第二偏振控制器PC2、第一響應(yīng)激光器SLl和第二響應(yīng)激光器SL2;所述驅(qū)動(dòng)激光器DSL連接50/50光纖耦合器FCO，50/50光纖耦合器FCO分兩路，一路連接第一偏振控制器PCl，另一路連接第二偏振控制器PC2，所述第一偏振控制器PCl通過(guò)傳輸光纖Fl與第一響應(yīng)激光器SLl連接，第二偏振控制器PC2通過(guò)傳輸光纖F2與第二響應(yīng)激光器SL2連接。
[0037]所述信號(hào)加載和解調(diào)模塊包括第一光纖耦合器FCl、第二光纖耦合器FC2、第三偏振控制器PC3、第四偏振控制器PC4、第一光環(huán)形器OCl、第二光環(huán)形器0C2、光纖放大器A、光電探測(cè)器F1D、input處的加法器、output處的減法器。
[0038]所述信號(hào)加載與解調(diào)模塊bl、b2位于兩個(gè)相距極遠(yuǎn)的傳輸?shù)攸c(diǎn)。兩地可分別作為發(fā)射端和接收端。
[0039]當(dāng)視頻信號(hào)處于接收端時(shí)，第一光電轉(zhuǎn)換器工作，將減法器輸出的視頻光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)視頻編碼模塊解碼、解壓后輸出至視頻監(jiān)控器播放；
[0040]當(dāng)視頻信號(hào)處于發(fā)射時(shí)，第二光電轉(zhuǎn)換器工作，視頻采集器采集到的視頻信號(hào)通入視頻編碼模塊中壓縮、編碼后得到壓縮、編碼后的視頻電信號(hào)，經(jīng)第二光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為光信號(hào)后，輸出至發(fā)射端的加法器，與混沌載波信號(hào)做加法。
[0041 ]信號(hào)加載部分1:包括信號(hào)加載與解調(diào)模塊bl中光纖親合器FCl、input處的加法器、偏振控制器PC3、光環(huán)行器OCl;
[0042]信號(hào)加載部分2:包括信號(hào)加載與解調(diào)模塊b2中光纖親合器FC2、input處的加法器、偏振控制器PC4、光環(huán)行器0C2;
[0043]信號(hào)解調(diào)部分1:包括信號(hào)加載與解調(diào)模塊bl中光纖耦合器FCl、0utput處的減法器、兩個(gè)光纖放大器A、兩個(gè)光電探測(cè)器ro、光環(huán)行器oci;
[0044]信號(hào)解調(diào)部分2:包括信號(hào)加載與解調(diào)模塊b2中光纖耦合器FC2、0utput處的減法器、兩個(gè)光纖放大器A、兩個(gè)光電探測(cè)器ro、光環(huán)行器0C2;
[0045 ]值得注意的是:
[0046]信號(hào)加載部分和信號(hào)解調(diào)部分共用光纖耦合器和光環(huán)行器。由于光環(huán)形器的作用從信號(hào)加載部分出來(lái)的信號(hào)只能通過(guò)環(huán)形器傳播到傳輸光纖F3，再到接收端的信號(hào)加載與解調(diào)模塊；同樣由于光環(huán)形器的作用，從傳輸光纖F3傳播過(guò)來(lái)的信號(hào)只能進(jìn)入信號(hào)解調(diào)部分與同步的混沌信號(hào)做減法。
[0047]結(jié)合圖1詳細(xì)闡述:
[0048]1、從bl至b2的傳輸
[0049]經(jīng)第一視頻信號(hào)處理模塊Cl壓縮、編碼后的視頻信號(hào)通過(guò)inputl處的加法器加載進(jìn)混沌載波中得到混沌加密后的視頻光信號(hào)，混沌加密后的視頻光信號(hào)相繼通過(guò)偏振控制器PC3、光環(huán)行器0C1、傳輸光纖F3到達(dá)信號(hào)加載與解調(diào)模塊b2;再相繼經(jīng)過(guò)光環(huán)行器0C2、光纖放大器A、光電探測(cè)器H)，轉(zhuǎn)變?yōu)榛煦缂用芎蟮囊曨l電信號(hào)后通入0utput2處的減法器中，與從光纖耦合器FC2傳輸至output2的混沌載波信號(hào)做減法運(yùn)算得到經(jīng)第一視頻信號(hào)處理模塊Cl壓縮、編碼后的視頻信號(hào)，再傳輸至第二視頻信號(hào)處理模塊c2解碼、解壓后播放，實(shí)現(xiàn)從bl至b2的基于激光混沌的長(zhǎng)距離視頻保密通信。
[0050]2、從b2至bl的傳輸
[0051]經(jīng)第二視頻信號(hào)處理模塊c2壓縮編碼后的視頻信號(hào)通過(guò)input2處的加法器加載進(jìn)混沌載波中得到混沌加密后的視頻光信號(hào)，混沌加密后的視頻光信號(hào)相繼通過(guò)偏振控制器PC4、光環(huán)行器0C2、傳輸光纖F3到達(dá)信號(hào)加載與解調(diào)模塊bl;再相繼經(jīng)過(guò)光環(huán)行器0C1、光纖放大器A、光電探測(cè)器H)，轉(zhuǎn)變?yōu)榛煦缂用芎蟮囊曨l電信號(hào)后通入outputl處的減法器中，與從光纖耦合器FCl傳輸至outputl的混沌載波信號(hào)做減法運(yùn)算得到經(jīng)第二視頻信號(hào)處理模塊c2壓縮編碼后的視頻信號(hào)，再傳輸至第一視頻信號(hào)處理模塊Cl解碼解壓后播放，實(shí)現(xiàn)從b2至bl的基于激光混沌的長(zhǎng)距離視頻保密通信。
[0052]由于上述兩個(gè)過(guò)程可以同時(shí)進(jìn)行，所以本實(shí)用新型便可以實(shí)現(xiàn)基于激光混沌的長(zhǎng)距雙向視頻保密通信。
[0053]如圖2所示，視頻信號(hào)處理模塊有兩個(gè)，接收端和發(fā)射端各有一個(gè)；用于加載前信號(hào)的預(yù)處理以及解調(diào)后的視頻信號(hào)輸出，包括視頻采集裝置、視頻監(jiān)控器、電腦及光電轉(zhuǎn)換器。
[0054]信號(hào)傳輸模塊包括傳輸光纖以及末端的光纖放大器A，光纖放大器用于放大傳輸過(guò)程中部分衰減的信號(hào)。
[0055]同一個(gè)視頻信號(hào)處理模塊中第一光電轉(zhuǎn)換器的輸入和第二光電轉(zhuǎn)換器的輸出屬于兩個(gè)不同的過(guò)程；
[0056]信號(hào)從發(fā)射端的視頻信號(hào)處理模塊中第一光電轉(zhuǎn)換器輸出，經(jīng)發(fā)射端的信號(hào)加載與解調(diào)模塊處理，通過(guò)傳輸光纖F3傳輸至接收端的信號(hào)加載與解調(diào)模塊，解調(diào)后輸入接收端視頻信號(hào)處理模塊中的第二光電轉(zhuǎn)換器。
[0057]通過(guò)視頻信號(hào)處理模塊，將采集到的視頻信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)，按MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)木幋a壓縮后，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器將視頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換為視頻光信號(hào)，輸出至信號(hào)加載和解調(diào)模塊與同步的激光混沌信號(hào)做加法得到混沌加密后的視頻信號(hào)，通過(guò)偏振控制器PC和光環(huán)形器OC后，再經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的光纖傳播到達(dá)接收端的信號(hào)加載和解調(diào)模塊與另一個(gè)光環(huán)形器OC連接，經(jīng)過(guò)光纖放大器A和光電探測(cè)器ro后減去混沌載波信號(hào)，輸出至接收端的視頻信號(hào)處理模塊，經(jīng)處理得到接入視頻監(jiān)控器，實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的傳輸。由于兩端可以同時(shí)進(jìn)行載波和解調(diào)，視頻型信號(hào)可以基于激光混沌的物理安全性而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的雙向傳輸。
[0058]信號(hào)編碼模塊可用于信號(hào)的壓縮編碼，也可用于信號(hào)的解碼解壓;信號(hào)編碼模塊與第一光電轉(zhuǎn)換器相連目的在于將第一轉(zhuǎn)換得到的視頻電信號(hào)解碼解壓;信號(hào)編碼模塊與第二光電轉(zhuǎn)換器相連目的在于通過(guò)第二光電轉(zhuǎn)換器將壓縮編碼后的視頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)后輸出。
[0059]信號(hào)編碼模塊與視頻采集器和視頻監(jiān)控器相連。
[0060]當(dāng)視頻信號(hào)處理模塊處于接收端時(shí)，視頻光信號(hào)從接收端減法器輸入至第一光電轉(zhuǎn)換器，經(jīng)第一光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后，再通過(guò)信號(hào)編碼模塊解碼、解壓，再輸出至視頻監(jiān)控器播放；
[0061 ]當(dāng)視頻信號(hào)處理模塊處于發(fā)射端時(shí)，視頻采集器采集到視頻信號(hào)，傳輸至信號(hào)編碼模塊壓縮、編碼得到壓縮、編碼后的視頻電信號(hào)，再傳輸至第二光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，再輸出至發(fā)射端的加法器。
[0062]如附圖3所示，所述加法器包括兩個(gè)光纖放大器A、兩個(gè)光電探測(cè)器PD、電學(xué)加法器、鈮酸鋰調(diào)制器Ml;
[0063]所述加法器中11、12為加法器的輸入端口，其中Il與信號(hào)加載與解調(diào)模塊中的光纖耦合器FC相連，12與視頻信號(hào)處理模塊的輸出端相連，Il中輸入混沌載波信號(hào)，12中輸入編碼后的視頻光信號(hào)；
[0064]所述光纖放大器用于放大傳輸信號(hào)，以補(bǔ)償傳輸中的損耗；
[0065]所述光電探測(cè)器用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；
[0066]所述電學(xué)加法器用于將11、12輸入的信號(hào)做電學(xué)加法運(yùn)算；
[0067]所述鈮酸鋰調(diào)制器Ml用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)；
[OO68 ]所述加法器中OI加法器的輸出端口，若加法器處于信號(hào)加載與解調(diào)模塊b I中與偏振控制器PC3相連，若加法器處于信號(hào)加載與解調(diào)模塊b2中則與偏振控制器PC4相連，輸出端口 01輸出通過(guò)混沌加密后的視頻光信號(hào)。
[0069]所述減法器包括電學(xué)減法器、鈮酸鋰調(diào)制器M2。
[0070]所述減法器中13、14為減法器的輸入端口，其中13與信號(hào)加載與解調(diào)模塊中靠近光纖耦合器FC的光電探測(cè)器ro相連，14與信號(hào)加載與解調(diào)模塊中遠(yuǎn)離光纖耦合器FC的光電探測(cè)器ro相連，13中輸入混沌載波信號(hào)，14中輸入混沌加密后的視頻電信號(hào)；
[0071]所述電學(xué)減法器用于將13、14輸入的信號(hào)做電學(xué)減法運(yùn)算；
[0072]所述鈮酸鋰調(diào)制器M2用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)；
[0073]所述減法器中02為減法器的輸出端口，若減法器處于信號(hào)加載與解調(diào)模塊bl中與視頻信號(hào)處理模塊Cl相連，若減法器處于信號(hào)加載與解調(diào)模塊b2中則與視頻信號(hào)處理模塊C2相連，輸出端口 02中輸出視頻光信號(hào)。
[0074]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于激光混沌的長(zhǎng)距雙向視頻保密通信裝置，其特征在于，包括激光混沌同步模塊、信號(hào)加載和解調(diào)模塊、信號(hào)傳輸模塊、視頻信號(hào)處理模塊； 所述激光混沌同步模塊用于產(chǎn)生同步的激光混沌信號(hào)并輸出； 所述信號(hào)加載和解調(diào)模塊用于將處理后的視頻信號(hào)載入混沌載波中，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的光纖傳播到達(dá)接收端后，再減去混沌載波信號(hào)，使信號(hào)得到解調(diào)； 所述信號(hào)傳輸模塊用于信號(hào)傳輸和放大傳輸過(guò)程中部分衰減的信號(hào)； 所述視頻信號(hào)處理模塊用于將采集到的原始視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)編碼處理為適合混沌載波加載的信號(hào)格式;在接收端，將解調(diào)出的原始信號(hào)經(jīng)編碼處理后接入視頻監(jiān)控器，實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的恢復(fù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光混沌的長(zhǎng)距雙向視頻保密通信裝置，其特征在于:所述激光混沌同步模塊包括驅(qū)動(dòng)激光器(DSL)、50/50光纖耦合器(FCO)、第一偏振控制器(PCl)、第二偏振控制器(PC2)、第一響應(yīng)激光器(SLl)和第二響應(yīng)激光器(SL2);所述驅(qū)動(dòng)激光器(DSL)連接50/50光纖耦合器(FCO)，50/50光纖耦合器(FCO)分兩路，一路連接第一偏振控制器(PCl)，另一路連接第二偏振控制器(PC2)，所述第一偏振控制器(PCl)通過(guò)傳輸光纖與第一響應(yīng)激光器(SLl)連接，第二偏振控制器(PC2)通過(guò)傳輸光纖與第二響應(yīng)激光器(SL2)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光混沌的長(zhǎng)距雙向視頻保密通信裝置，其特征在于:所述信號(hào)加載和解調(diào)模塊包括第一光纖親合器(FCl)、第二光纖親合器(FC2)、第三偏振控制器(PC3)、第四偏振控制器(PC4)、第一光環(huán)形器(OCl)、第二光環(huán)形器(OC2)、光纖放大器(A)、光電探測(cè)器(PD)、input處的加法器、output處的減法器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光混沌的長(zhǎng)距雙向視頻保密通信裝置，其特征在于:所述視頻信號(hào)處理模塊兩端各一個(gè)，用于加載前信號(hào)的預(yù)處理以及解調(diào)后的視頻信號(hào)輸出，包括視頻采集裝置、視頻監(jiān)控器、電腦及光電轉(zhuǎn)換器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光混沌的長(zhǎng)距雙向視頻保密通信裝置，其特征在于:信號(hào)傳輸模塊包括傳輸光纖以及末端的光纖放大器(A)，光纖放大器用于放大傳輸過(guò)程中部分衰減的信號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于激光混沌的長(zhǎng)距雙向視頻保密通信裝置，其特征在于:所述加法器包括兩個(gè)光纖放大器(A)、兩個(gè)光電探測(cè)器(PD)、電學(xué)加法器和第一鈮酸鋰調(diào)制器(MI)組成，加法器的兩個(gè)的一個(gè)輸入端口分別與信號(hào)加載與解調(diào)模塊中的光纖親合器相連，輸入混沌載波信號(hào)，另一輸入端口與視頻信號(hào)處理模塊的輸出端相連，輸入編碼后的視頻光信號(hào)。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于激光混沌的長(zhǎng)距雙向視頻保密通信裝置，其特征在于:所述減法器包括電學(xué)減法器和第二鈮酸鋰調(diào)制器(M2)，減法器的一個(gè)輸入端口與信號(hào)加載與解調(diào)模塊中靠近光纖耦合器的光電探測(cè)器相連，輸入混沌載波信號(hào)，另一輸入端口與信號(hào)加載與解調(diào)模塊中遠(yuǎn)離光纖耦合器的光電探測(cè)器相連，輸入混沌加密后的視頻電信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H04B10/85GK205545285SQ201620138455
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年2月24日
【發(fā)明人】刁潤(rùn), 吳加貴, 鄧濤, 唐曦, 繆雪麗
【申請(qǐng)人】西南大學(xué)