混沌通信实验仪实验操作步骤_2008-09-02
混沌通讯实验仪实验操作步骤
实验一：非线性电阻的伏安特性实验
1．实验目的：测绘非线性电阻的伏安特性曲线
2．实验装置：混沌通信实验仪。
3．实验对象：非线性电阻模块。
4．实验原理框图：
图1 非线性电阻伏安特性原理框图
5．实验方法：
第一步：在混沌通信实验仪面板上插上跳线J01、J02，并将可调电压源处电位器旋钮逆时针旋转到头，在混沌单元1中插上非线性电阻NR1。
第二步：连接混沌通讯实验仪电源，打开机箱后侧的电源开关。面板上的电流表应有电流显示，电压表也应有显示值。
第三步：按顺时针方向慢慢旋转可调电压源上电位器，并观察混沌面板上的电压表上的读数，每隔0.2V记录面板上电压表和电流表上的读数，直到旋钮顺时针旋转到头。
第四步：以电压为横坐标、电流为纵坐标用第三步所记录的数据绘制非线性电阻的伏安特性曲线如图2所示。
图2 非线性电阻伏安特性曲线图
第五步：找出曲线拐点，分别计算五个区间的等效电阻值。
实验二：混沌波形发生实验
1．实验目的：调节并观察非线性电路振荡周期分岔现象和混沌现象。
2．实验装置：混沌通信实验仪、数字示波器1台、电缆连接线2根。
3．实验原理图：
图3 混沌波形发生实验原理框图
4．实验方法：
第一步：拔除跳线J01、J02，在混沌通信实验仪面板的混沌单元1中插上电位器W1、电容C1、电容C2、非线性电阻NR1，并将电位器W1上的旋钮顺时针旋转到头。
第二步：用两根Q9线分别连接示波器的CH1和CH2端口到混沌通信实验仪面板上标号Q8和Q7处。打开机箱后侧的电源开关。
第三步：把示波器的时基档切换到X－Y。调节示波器通道CH1和CH2的电压档位使示波器显示屏上能显示整个波形，逆时针旋转电位器W1直到示波器上的混沌波形变为一个点，然后慢慢顺时针旋转电位器W1并观察示波器，示波器上应该逐次出现单周期分岔(见图4)、双周期分岔(见图5)、四周期分岔(见图6)、多周期分岔(见图7) 、单吸引子(见图8)、双吸引子(见图9)现象。
图4 单周期分岔图5双周期分岔图6四周期分岔
图7多周期分岔图8单吸引子
图9 双吸引子
注：在调试出双吸引子图形时，注意感觉调节电位器的可变范围。即在某一范围内变化，双吸引子都会存在。最终应该将调节电位器调节到这一范围的中间点，这时双吸引子最为稳定，并易于观察清楚。
实验三混沌电路的同步实验
1．实验目的：调试并观察混沌同步波形
2．实验装置：混沌通信实验仪、双通道示波器1台、电缆连接线2根。
3．实验原理图：
图10 混沌同步原理框图
4．工作原理：
1），由于混沌单元2与混沌单元3的电路参数基本一致，它们自身的振荡周期也具有很大的相似性，只是因为它们的相位不一致，所以看起来都杂乱无章。看不出它们的相似性。2），如果能让它们的相位同步，将会发现它们的振荡周期非常相似。特别是将W2和W3作
适当调整，会发现它们的振荡波形不仅周期非常相似，幅度也基本一致。整个波形具有相当大的等同性。
3），让它们相位同步的方法之一就是让其中一个单元接受另一个单元的影响，受影响大，则能较快同步。受影响小，则同步较慢，或不能同步。为此，在两个混沌单元之间加入了“信道一”。
4），“信道一”由一个射随器和一只电位器及一个信号观测口组成。
射随器的作用是单向隔离，它让前级（混沌单元2）的信号通过，再经W4后去影响后级（混沌单元3）的工作状态，而后级的信号却不能影响前级的工作状态。
混沌单元2信号经射随器后，其信号特性基本可认为没发生改变，等于原来混沌单元2的信号。即W4左方的信号为混沌单元2的信号。右方的为混沌单元3的信号。
电位器的作用：调整它的阻值可以改变混沌单元2对混沌单元3的影响程度。
5．实验方法：
第一步：插上面板上混沌单元2和混沌单元3的所有电路模块。按照实验二的方法将混沌单元2和混沌单元3分别调节到混沌状态，即双吸引子状态。电位器调到保持双吸引子状态的中点。
调试混沌单元2时示波器接到Q5、Q6座处。
调试混沌单元3时示波器接到Q3、Q4座处。
第二步：插上“信道一”和键控器，键控器上的开关置“1”。用电缆线连接面板上的Q3和Q5到示波器上的CH1和CH2，调节示波器CH1和CH2的电压档位到0.5V。
第三步：细心微调混沌单元2的W2和混沌单元3的W3直到示波器上显示的波形成为过中点约45度的细斜线。如图11：
图11 混沌同步调节好后示波器上波形状态示意图
这幅图形表达的含义是：如果两路波形完全相等，这条线将是一条45度的非常干净的直线。45度表示两路波形的幅度基本一致。线的长度表达了波形的振幅，线的粗细代表两路波形的幅度和相位在细节上的差异。所以这条线的优劣表达出了两路波形的同步程度。所以，应尽可能的将这条线调细，但同时必须保证混沌单元2和混沌单元3处于混沌状态。
第四步：用电缆线将示波器的CH1和CH2分别连接Q6和Q5，观察示波器上是否存在混沌波形，如不存在混沌波形，调节W2使混沌单元2处于混沌状态。再用同样的方法检查混沌单元3，确保混沌单元3也处于混沌状态，显示出双吸引子。
第五步：用电缆线连接面板上的Q3和Q5到示波器上的CH1和CH2，检查示波器上显示的波形为过中点约45度的细斜线。
将示波器的CH1和CH2分别接Q3和Q6，也应显示混沌状态的双吸引子。
第六步：在使W4尽可能大的情况下调节W2，W3，使示波器上显示的斜线尽可能最细。
思考题：为什么要将W4尽可能调大呐？如果W4很小，或者为零，代表什么意思？会出现什么现象？
实验四混沌键控实验
1．实验目的：用混沌电路方式传输键控信号
2．实验装置：混沌通信实验仪、双通道示波器1台、电缆连接线2根。
3．实验原理框图：
图12 混沌键控实验原理框图
键控器说明：键控器主要由三个部份组成：
1）、控制信号部份：控制信号有三个来原。
A，手动按键产生的键控信号。低电平0V，高电平5V。
B，电路自身产生的方波信号，周期哟40mS。低电平0V，高电平5V。
C，外部输入的数字信号。要求最高频率小于100Hz，低电平0V，高电平5V。
2）、控制信号选择开关：开关拨到“1”时，选择手动按键产生的键控信号。按键不按
时输出低电平，按下时输出高电平。
开关拨到“2”时，选择电路自身产生的方波信号。
开关拨到“3”时，选择外部输入的数字信号。
3）、切换器：利用选择开关送来的信号来控制切换器的输出选通状态。当到来的控制信号为高电平时，选通混沌单元1，低电平选通混沌单元2。
4．实验方法：
第一步：在混沌通信实验仪的面板上插上混沌单元1、2和3的所有电路模块。按照实验二的方法分别将混沌单元1、2和3调节到混沌状态。
第二步：在面板上插上键控单元，信道一和信号处理单元。将键控器上的拨动开关拨到
“1”，此时通过切换器的是来自混沌2的信号（未按按键）。
第三步：将示波器时基切换到“Y-T”，将CH1与“信道一”上的测试插座“TEST1”联接好，此时示波器上将显示“混沌单元二”的输出波形。调整W2及W5，使波形的峰-峰值为15V 左右。
第四步：按住“键控器”上的兰色按键，此时示波器上将显示“混沌单元一”的输出波形。调整W1，使波形的峰-峰值也为15V左右。
第五步：松开按键，将拨动开关拨到“2”，此时该单元自动产生的控制信号为周期约40ms 的方波信号。它将以方波的半周期为时间单位，周期性的分别把混沌单元1和混沌单元2的信号送过切换器。此时示波器上显示的波形为“混沌单元一”与“混沌单元二”的交替输出的波形。如图13。此波形的峰-峰值也应为15V左右。应看不出交替的痕迹，可微调W1和W2以及W5来满足此要求。调整时仔细观测波形，波形不能有太明显变化，否则可能造成混沌状态丢失。需重调。
图13
第六步：时基切换到“X-Y”，CH1换接Q3，CH2接Q5，示波器上将显示一条约45度的过中心的斜线，调整W3使此斜线为较准确的45度，且尽可能的细（如图14）。
图14
第七步：CH2换接Q7，按住按住“键控器”上的兰色按键，也将出现一条斜线，调整W4使此斜线较粗。如图15
如图15
第八步：重复上述步骤“第六步”和“第七步”，使“第六步”的一条尽可能的细，“第七步”的一条尽可能的粗。把W4调整到两条斜线粗细比例最大的位置。
第九步：将示波器时基切换到“Y-T”，CH1接Q1，将开关掷“2”，示波器将显示解密波形（如图16）。可调整W4，使低电平尽可能的低。高电平尽可能的高。观察：将开关掷“1”，快速敲击按键，观测示波器波形。
图16
第十步：控制信号为外部输入波形的情况下混沌加解密波形的观察：
将键控器上的拨动开关拨向“3”，此时的控制信号为外部接入信号。接入信号的位置为“Q9”，外接输入信号幅值需为0V到+5V,频率需小于100Hz。输出到示波器上的信号为：当外输入为高电平时为高杂波电平，当外输入为低电平时波形幅度约为0V。该信号周期与外部接入信号相同，但占空比有一小点变化。
第十一步：用示波器探头测量信道一上面的测试座“TEST1”的输出信号波形，该波型即键控加密波形，比较该波形与外部接入信号，解调输出信号，观察键控混沌的效果。
实验五混沌掩盖与解密实验
1．实验目的：用混沌电路方式实现传输信号的掩盖与解密
2．实验装置：混沌通信实验仪、双通道示波器1台、信号发生器1台、电缆连接线2根。3．实验原理框图：
图17 混沌掩盖与解密原理框图
4．实验方法：
第一步：在混沌通信实验仪的面板上插上混沌单元2和混沌单元3的所有电路模块。按照实验二的方法将混沌单元2和3调节到混沌状态。
第二步：按照实验三的步骤将混沌单元2和3调节到混沌同步状态。
第三步：插上减法器模块JAN1、信道《二》模块、加法器模块JIA1，示波器CH1端口连接到Q2处。
第四步：把示波器的时基切换到Y-T并将电压档旋转到500mV位置、时间档旋转到10ms 位置、耦合档切换到交流位置，Q10处连接信号发生器的输出口，调节信号发生器的输出信号的频率为100~200Hz、输出幅度为50mV左右的正弦信号。
第五步：逆时针调节电位器W4上的旋钮，直到示波器上出现频率为50Hz、幅度约为0.7V 左右叠加有一定噪声的正弦信号。细心调节W2和W3，使噪声最小。如图18
第六步：用示波器探头测量信道二上面的测试口“ TEST2”的输出波形，如图19。观察外输入信号被混沌信号掩盖的效果，并比较输入信号波形与解密后的波形（第五步中输出的波形）的差别。
图19
混沌通信技术研究及其进展
混沌通信技术研究及其进展 马义德，袁 敏，刘 勍，张新国 兰州大学信息科学与工程学院，甘肃 兰州 （730000） email:ydma@https://www.wendangku.net/doc/d17418503.html, 摘要: 二十世纪九十年代以来国际和国内兴起了一种新的通信技术——混沌通信技术，目前该技术已逐渐进入实施应用阶段。本文针对混沌通信技术中的混沌掩盖、混沌键控、混沌参数调制和混沌扩频等四大类混沌通信的研究现状、特点进行了全面地分析，并指出了混沌通信技术的最新研究方案及进展，最后对混沌通信技术进一步迈向实用及其发展趋势做了展望。 关键词：混沌通信，混沌键控，混沌掩盖，混沌扩频，混沌参数调制，混沌同步 0 引言 混沌是一种普遍的自然现象，它是确定性系统中由于内禀随机性而产生的外在复杂表 现，是一种貌似随机的非随机运动。混沌由于其独特的对初值敏感性、类随机性、不可预测性使其应用于保密通信中，能有效地提高通信系统的安全性。1990年以来，混沌通信和混沌同步技术成为国际、国内通信领域的一个研究热点，它在保密通信中具有广阔的应用前景。 利用混沌进行保密通信就是利用混沌信号作为载波，将传输信号隐藏在混沌载波之中， 或者通过符号动力学分析给不同波形赋以不同的信息序列，在接收端利用混沌的属性或同步特性解调出所传输的信息。混沌保密通信系统所发送的是复杂的混沌信号，因而具有很好的保密性。 混沌通信技术可分为混沌模拟通信技术和混沌数字通信技术，主要划分为四类：（1）混 沌扩频；（2）混沌键控；（3）混沌参数调制；（4）混沌掩盖。前三类属于混沌数字通信，后一类属于混沌模拟通信。在这四类混沌通信体制中，CSK 等一大类混沌键控占有重要的地位，具有较大发展前景与应用价值。目前，如何围绕这四类混沌通信体制进行理论分析、仿真和实验研究已成为信息科学界关注的热点之一。 1 混沌掩盖技术 混沌掩盖通信是利用具有近似于高斯白噪声统计特性的混沌信号对有用的信息 进行混沌掩盖，形成混沌掩盖信号在信道中传送。在接收端则利用混沌同步信号 进行去掩盖，除去混沌信号，从而恢复出有用信息s 。这种通信方式的实现依赖于混沌系统同步的实现程度，要求传输信号的幅值一般都较小，不至于使混沌信号偏离原有的混沌轨)(t x )(t s )(t s x )(?t 1
混沌加密技术综述
混沌加密技术综述 混沌理论是近年来发展较快的非线性科学的分支，因其非周期、连续宽频带、类噪声和长期不可预测等特点，适用于保密通信等领域。本文从混沌加密技术的原理、发展阶段和特点的问题对其较为的分析和总结。关键词：混沌的原理… 摘要：混沌理论是近年来发展较快的非线性科学的分支，因其非周期、连续宽频带、类噪声和长期不可预测等特点，适用于保密通信等领域。本文从混沌加密技术的原理、发展阶段和特点的问题对其较为的分析和总结。关键词：混沌的原理加密算法性能评估一、混沌的原理混沌是的非线性、非平衡的动力学过程,其特点为: (1)混沌系统的是许多有序的集合,而每个有序分量在条件下,都不起主导作用；(2)混沌看起来似为随机,但的；(3)混沌系统对初始条件极为敏感,两个相同的混沌系统,若使其稍异的初态就会迅速变成完全不同的状态。1963年,美国气象学家洛伦兹(Lrenz)混沌理论,气候从本质上是不可预测的,最微小的条件将会巨大的天气,这著名的“蝴蝶效应”。此后混沌在各个领域都了不同程度的运用。20 世纪80 年代开始,短短的二十几年里,混沌动力学了的应用和发展。二、混沌在加密算法中的应用混沌系统对初值的敏感性,很小的初值误差就能被系统放大,,系统的长期性是不可预测的；又混沌序列的统计特性,它可以产生随机数列,特性很适合于序列加密技术。信息论的奠基人美国数学家Shannn指出:若能以某种产生一随机序列,序列由密钥所,任何输入值微小对输出都大,则的序列就可以加密。混沌系统恰恰符合要求。混沌系统的特性使得它在数值分布上不符合概率统计学原理, 得稳定的概率分布特征；, 混沌数集是实数范围, 还可以推广到复数范围。, 从理论上讲, 混沌原理对数据加密,可以防范频率分析攻击、穷举攻击等攻击方法, 使得密码难于分析、破译。从1992年至今，混沌保密通信经历了四代。混沌掩盖和混沌键控属于代混沌保密通信技术，安全性能非常低，实用性大大折扣。混沌调制属于代混沌保密通信技术，代系统的安全性能比代高，仍然达满意的程度。混沌加密技术属于代混沌保密通信，该类方法将混沌和密码学的优点起来，非常高的安全性能。基于脉冲同步的混沌通信则属于代混沌保密通信。三、混沌加密算法的性能评估参考美国标准与技术协会(NIST)的评判规则LNIST 的评判规则大体分为三个:安全性、代价和算法特性。介绍了基于Lrenz系统的混沌加密算法,以此标准分析了其性能,并将其与当前通用加密算法。1．安全性分析,混沌系统对初始值和参数非常敏感,可以的密钥集合,完全加密的需要。对混沌系统生成的二进制序列检验,0和1的分布均匀,游程符合随机数要求,可以是随机序列。,混沌加密属于流密码,对分组加密的攻击方法是无效的。,对选择明文密文攻击方法,混沌的单向性和混沌信号的迭代,异或操作后密钥流的推断几乎不。2．代价分析算法的代价包括代价和空间代价。代价又分为和加密。通常,加密前的主要是用来生成子密钥,加密主要是在子密钥的控制下对明文数据变换。混沌加密属于流密码的范畴,它的非常短;加密时只对数据的各个位异或操作,其主要花费在密钥流的生成操作上,相流行的分组加密算法,其花费很少的。空间代价分为算法的静止空间和运行态空间。静止空间指算法变成程序后本身所占用的空间,为代码的长度。运行态空间指在加密过程中算法所需要的临时空间。混沌加密算法S-bx空间,临时变量也少,而且,它循环产生密钥流,循环过程中需要寄存的变量有限,,其运行时占用的空间很少，在空间代价上是优秀的。3．特性混沌加密算法的加密和解密过程是可以重用的,其所占用的空间大大缩小。它的软件和硬件特性都比，分别用++和Java语言了该算法,基于该算法的DSP也开发设计四、混沌加密算法的问题1．短周期响应现混沌序列的所生成序列的周期性伪随机性、性、互性等的估计是在统计分析上，或是实验测试给出的，这难以其每个序列的周期足够大，性足够高，使人放心地采用它来加密。例如，在自治状态下，输入信号为零时，加密器为有限周期响应。不同初始状态对应于不同周期，其周期长度很短，缺点在某种程度上降低了混沌加密系统的保密性。2．有限精度效应混沌序列的生成总是要用有限精度器件来的，从而混沌序列生成器可归结为有限自动机来描述。，混沌生成器能否超越已用有限自动机和布尔逻辑理论所给
物理演示实验
大连海事大学 《物理演示实验》课程教学大纲 Syllabus for INTRODUCTION OF PHYSICAL DEMONSTRATION EXPERIMENT 课程编号新 000000000 原13012200 学时/学分18/1 开课单位物理系考核方式考查 适用专业全校各专业执笔者牟恕德 编写日期 2008年3月 一、本课程的性质与任务 物理学是一门实验科学。所有物理定律的形成和发展都是建立在对客观自然现象的观察和研究的基础上，物理演示实验可以使学生加深对物理教学内容的理解，巩固记忆，激发兴趣，诱导思考，纠正错误观念，能使学生真实感地看到支配物理现象的规律如何起作用，通过对实验现象的观察分析，学习物理实验知识，从理论和实践的结合上加深对物理学原理的理解。 1、培养和提高学生基本的科学实验能力，其中包括： 自学能力：通过自行阅读实验教材和其它资料，能正确概括出实验内容、方法和要求，做好实验前的准备； 动手能力：借助教材《物理演示实验》和仪器说明书，正确调整和使用仪器；安排实验操作顺序，把握主要实验技能，排除实验故障；掌握常规物理实验仪器的使用，掌握科学实验的数据处理方法和科学实验报告的形成，为进一步学习和从事科学实验研究打下坚实的基础。 分析能力：运用所学物理知识，对实验现象和结果进行观察分析判断，得出结论； 表达能力：正确记录和处理实验数据，绘制曲线，正确表达实验结果，撰写合格的实验报告； 2、培养和提高学生科学实验素养：要求学生养成理论联系实际和实事求是的科学作风，严肃认真的工作态度，主动研究的探索精神和创新意识，遵守纪律、遵守操作规程、爱护公共材物、团结协作的优良品德。 物理演示实验是面向全校各年级学生的开放式实验选修课，共18学时；学生可自主安排在计划课表内任何时段来上课。 二、课程简介 《物理演示实验》将日常生活或生产实践中不易观察到的或习以为常而未引起注意的物理现象突出地显示出来，把实际较为复杂的现象，在课堂演示的条件下分解出有意义的部分，从兴趣和提高关注度出发，培养学生的探索精神，引导学生观察、思考、建立物理思想，培养学生根据物理原理分析解决实际问题的能力。演示实验片广开学生眼界，介绍现代科学技术前沿的新技术、新发明、新材料、新探索、新成果，分享现代科学技术飞跃发展的喜悦。 INTRODUCTION OF PHYSICAL DEMONSTRATION EXPERIMENT displays the physical phenomenon which is unobservable in daily life and production practice, or is accustomed and thus not given attention. It draws out the significative parts from real complex phenomenon through the demonstration in class. In view of the students' interest,physical demonstration experiement may cultivate students' exploring spirit and inducts them to observe and think so that they can found physical idea and possess the abilities to analyse and solve questions according the physical theories. Physical demonstration experiment introduces new technique, new invention, new exploration and new production in modern technology and so widen students' eyereach and make students enjoy the flying development of modern technology
基于混沌映射的图像加密研究
目录 摘要 ...................................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................... II 目录 ................................................................................................................................... I V 第一章绪论 . (1) §1.1研究背景与意义 (1) §1.2国内外研究现状 (2) §1.3论文研究内容与章节安排 (5) §1.3.1论文的主要研究内容 (5) §1.3.2论文章节安排 (5) 第二章混沌图像加密基础 (7) §2.1混沌理论 (7) §2.1.1混沌的定义 (7) §2.1.2混沌的主要特征 (8) §2.1.3典型的混沌映射 (9) §2.2密码学基础 (12) §2.2.1密码系统的结构 (13) §2.2.2密码系统的分类 (14) §2.2.3密码分析 (15) §2.3图像加密概述 (16) §2.3.1图像的基本概念 (17) §2.3.2图像加密的分类 (17) §2.3.3图像加密原理 (18) §2.3.4图像加密的评价标准 (20) §2.4本章小结 (22) 第三章基于Lorenz映射和Logistic映射的图像分块加密算法 (23) §3.0引言 (23) §3.1混沌映射的选择 (23) §3.1.1 Lorenz 混沌映射 (23) §3.1.2 Logistic 混沌映射 (23) §3.2加密算法设计 (24) §3.2.1密钥的生成 (24) §3.2.2加密算法流程 (24)
大学物理演示实验报告
实验一锥体上滚 【实验目的】： 1．通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象，使学生加深了解在重力场中物体总是以降低重心，趋于稳定的运动规律。 2．说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势，同时说明物体势能和动能的相互转换。 【实验仪器】：锥体上滚演示仪 图1，锥体上滚演示仪 【实验原理】： 能量最低原理指出：物体或系统的能量总是自然趋向最低状态。本实验中在低端的两根导轨间距小，锥体停在此处重心被抬高了；相反，在高端两根导轨较为分开，锥体在此处下陷，重心实际上降低了。实验现象仍然符合能量最低原理。【实验步骤】： 1．将双锥体置于导轨的高端，双锥体并不下滚；
2．将双锥体置于导轨的低端，松手后双锥体向高端滚去； 3．重复第2步操作，仔细观察双锥体上滚的情况。 【注意事项】： 1．移动锥体时要轻拿轻放，切勿将锥体掉落在地上。 2．锥体启动时位置要正，防止它滚动时摔下来造成变形或损坏。
实验二陀螺进动 【实验目的】： 演示旋转刚体（车轮）在外力矩作用下的进动。 【实验仪器】：陀螺进动仪 图2陀螺进动仪 【实验原理】： 陀螺转动起来具有角动量L,当其倾斜时受到一个垂直纸面向里的重力矩(r ×mg)作用,根据角动量原理, 其方向也垂直纸面向里。
下一时刻的角动量L+△L向斜后方,陀螺将不会倒下,而是作进动。 【实验步骤】： 用力使陀螺快速转动，将其倾斜放在支架上，放手后陀螺不仅绕其自转轴转动，而且自转轴还会绕支架旋转。这就是进动现象。 【注意事项】： 注意保护陀螺，快要停止转动时用手接住,以免掉到地上摔坏。 实验三弹性碰撞仪 【实验目的】： 1. 演示等质量球的弹性碰撞过程，加深对动量原理的理解。 2. 演示弹性碰撞时能量的最大传递。 3. 使学生对弹性碰撞过程中的动量、能量变化过程有更清晰的理解。 【实验仪器】：弹性碰撞仪 图3，弹性碰撞仪
混沌保密通信系统
光混沌保密通信系统仿真分析 全皓 摘要：本文介绍了混沌通信系统的相关理论知识，以及混沌同步系统的实现方法，并对驱动-响应式键波混沌同步系统进行了仿真。 关键词:混沌通信混沌同步保密通信 Optical chaotic secure communication system simulation QuanHao Abstract:This article describes the implementation of the relevant theoretical knowledge of the chaotic communication system, and synchronizing chaotic systems,and drive-in response to key wave chaos synchronization system simulation. Key words:Chaotic communication Chaos Synchronization Secure Communication 1 混沌保密通信介绍 (2) 1.1 混沌保密通信的基本思想 (2) 1.2 混沌保密通信发展及近况 (3) 1.3 混沌保密通信研究的意义 (5) 2激光混沌保密通信系统 (6) 2.1通信系统的定义 (6) 2.2混沌同步保密通信 (6)
2.2.1同步的定义 (6) 2.2.2 混沌同步的实现方法 (7) 驱动-响应同步法 (7) 主动-被动同步法 (9) 自适应同步法 (10) 变量反馈微扰同步法 (11) 2.2.3基于混沌系统收发端保持同步的通信技术 (12) 3驱动-响应式键波混沌同步系统仿真 (15) 4光混沌保密通信的前景 (17) 致谢 (18) 参考文献: (18) 1 混沌保密通信介绍 1.1 混沌保密通信的基本思想 采用混沌同步电路产生遮掩有用信息的加密信号。在接收端再产生同步混沌信号以恢复有用信息。与传统的通信系统一样，基于混沌的保密通信系统能否有效地、可靠地工作，很大程度上依赖于有无良好的同步系统。要实现保密通信，必须解决三个方面的问题：制造出鲁棒性强的同步信号；信号的调制和解调；信号的可靠传输。 绘制同步混沌保密通信系统的基本模型如下图1所示：
一种新的基于混沌的彩色图像加密方案谢涛
收稿日期：2012-05-27；修回日期：2012-07-04 作者简介：谢涛（1983-），男，四川巴中人，实验师，硕士，主要研究方向为虚拟现实、图像处理（grabtiger@163．com ）． 一种新的基于混沌的彩色图像加密方案 谢 涛1 ，何 兴 2 （1．重庆师范大学计算机与信息科学学院，重庆401331；2．重庆大学计算机学院，重庆401331）摘 要：利用耦合logistic 映射产生随机性很强的密钥流，结合R 、G 、B 三者的关系，设计了一种初始简单扩散— 联合置乱—联合扩散的加密方法。仿真结果表明，比单独对每个颜色分量实施加密，该方法具有更强的安全性。关键词：图像加密；联合置乱；联合扩散；耦合logistic 映射中图分类号：TP391；TP309 文献标志码：A 文章编号：1001-3695（2013）01-0318-03 doi ：10．3969/j．issn．1001-3695．2013．01．082 New color image encryption scheme based on chaos XIE Tao 1，HE Xing 2 （1．College of Computer ＆Information Science ，Chongqing Nomal University ，Chongqing 401331，China ；2．College of Computer Science ，Chongqing University ，Chongqing 401331，China ） Abstract ：This paper firstly used the coupled logistic map to generate random strong key stream ，and then designed a kind of initial simple diffusion-joint scrambling-combined diffusion method from the point of the relationships of components RGB．The simulation results indicate that this algorithm has stronger security compared with the independent encryption of each color component． Key words ：image encryption ；joint scrambling ；combined diffusion ；coupled logistic map （CLM ） 0引言 随着计算机网络技术的飞速发展，多媒体安全变得越来 越重要。其中图像信息的传输扮演着非常重要的角色，而传统的加密技术将其作为普通数据流进行加密，并没有考虑到多媒体数据本身的特点，如很高的冗余性和很强的相关性。Shan-non ［1］ 曾在其经典文章中提到用于指导密码设计的两个基本原 则，即扩散和置乱。扩散是将明文冗余度分散到密文中使之分散开来，以便隐藏明文的统计结构，其实现方式是使明文的每一位影响密文中多位的值；而置乱是用于掩盖明文、密文和密钥之间的关系，使密钥和密文之间的统计关系变得尽可能复杂，导致密码攻击者无法从密文推理得到密钥。混沌所具有的混合、对参数和初值的敏感性等基本特性与密码学之间有着天然的联系， 并在结构上存在某种相似性。因此，近些年来，有许多中外学者提出了一些关于混沌图像的加密算法 ［2 6］ 。 对于彩色图像，每个图像的像素由R （红色）、G （绿色）、B （蓝色）三个颜色成分组成。与灰度图像相比，彩色图像提供更多信息，因此吸引了更多的关注 ［7 10］ 。一般的彩色图像加 密算法只是把彩色图像看成由三个灰度图像组成，从而对于每一个灰度图像分别进行处理，这样做很大的缺陷是忽略了R 、G 、B 之间的关系，与灰度图像加密没什么大的区别。鉴于此，本文设计了一种新型的彩色图像加密算法，用混沌系统同时对三个颜色部分加密使得它们之间充分地相互影响，而且运用联合型的置乱和扩散方法减少了R 、 G 、B 之间的相关性。仿真结果表明此方案能够有效地加密彩色图像，并抵抗不同类型的经典攻击。 1混沌系统 一维logistic 系统因为简单且高效，故常用来产生密钥流， 然而密钥空间太小，不能抵抗穷举攻击，因此安全性不是很好。本文采用CLM （耦合logistic 映射）来构造密码系统： x i n +1=（1－ε）g （x i n ）+ ε2 ［g （x i +1n ）+g （x i －1 n ）］（1） 其中：i =1，2，3，为空间方向变量；n =1，2，…，是时间方向变 量；x i n 代表状态变量；ε∈（0， 1）是耦合系数；g （x ）是logistic 映射，如式（2）所示。周期边界条件x 0n =x 3 n 。CLM 系统有两个正 的Lyaponuv 指数 ［11］ ，因此它是混沌的。 g （x ）=λx （1－x ） x ∈（0，1），λ∈（3．5699456， 4］（2） 当λ∈（3．57，4］时，logistic 映射可通过倍周期分叉演进至混沌状态。 2算法的设计与实现 加密过程如下： a ）准备工作和密钥产生。明文图像可表示为 P =｛R P n ，G P n ，B P n ｝ n =1，2，…，L （3） 其中，每一个颜色分量R 、G 、B 可变成一个向量，其元素值均为0 255。此处假设L =256?256，也就是图像的大小尺寸均为256?256；否则，可以对图像作一些分割，最后不足的部分可以 进行添加。设定初始参数λ和初始密钥值x 0 1、x 11、x 21， 迭代式（1）和（2）L +h 次，而h ＞0是为了提高初始敏感性，从而获得三个序列： 第30卷第1期2013年1月计算机应用研究 Application Research of Computers Vol．30No．1Jan．2013
混沌在保密通信中的应用
混沌在保密通信中的应用 The Application of Chaos In Secure Communication 【摘要】：通信的飞跃发展促使人们越来越追求信息的保密。混沌信号由于高度的初值敏感性、不可预测性和类似噪声的宽带功率谱密度等突出特征, 使得它具有天生的隐蔽性。本文就混沌掩盖、混沌参数调制、混沌扩频、混沌键控进行了初步介绍。 【关键字】：混沌保密通信混沌掩盖混沌参数调制混沌扩频混沌键控 1.引言 随着通信技术的发展，人们的生活方式日趋便利，从电报到电话，从电话到移动手机，从双绞线到同轴电缆，从电缆到光纤，从有线到无线，我们的通信世界实现着人们的种种通信需求。但是在通信方式越来越便利，种类也越来越多样的同时，人们一样追求通信的保密。这也就促进了密码技术的发展。然而, 现代计算机技术的发展, 也为破译密码提供了强大的武器。利用计算机网络, 非法访问银行数据库系统, 更改个人账户信息, 谋取经济利益; 盗取密码、篡改信息, 闯入政府或军事部门窃取机密等一系列高科技犯罪屡有报道。这与信息保密工作不力有一定关系, 也说明传统的保密技术还不够完善。 混沌保密通信新技术的兴起, 为信息保密开辟了一条崭新的道路。利用混沌信号的特征, 隐藏信息, 是密码学发展新方向之一, 也是混沌应用领域研究中的热点【1】。 2.混沌在通信领域的起源 混沌是确定性非线性电路或系统中物理量作无规则变化的现象。非线性电路是指至少含有一个不是独立电源的非线性元件的电路。确定性电路是指不存在随机现象的电路。一般地，混沌指确定性非线性系统中的无序现象，有些类似随机现象。混沌的一个特点是，变量的无规则变化对起始状态极其敏感，即：在某个起始条件下，变量作某种不规则变化;当起始条件稍为改变，稍长时间以后，变量的不规则变化和前一变化显著不同【2】。图1显示了在两个相差极小的起始条件下，洛伦兹方程中的一个状态变量随时间变化的曲线。 图 1 “混沌”作为科学词语一般认为是始于李天岩和约克(Yo rke) 的著名论文《周期3 蕴含混沌》【3】。在20世纪60年代，美国气象学家EN.Lorenz在研究大气时发现，当选取一定的参数时，一个由确定的三阶常微分方程组描述的大气对流模型变得不可预测了，这就是有趣的“蝴蝶效应”。在研究的过程中，Lorenz观察到了这个确定性系统的规则行为，同时也发现了同一系统出现的非周期无规则行为。通过长期反复地数值试验和理论思考，Lorenz揭示了该结果的真实意义，在耗散系统中首先发现了混沌运动。这为以后的混沌研究开辟了道路，并掀起了研究混沌的热潮【4】。1983 年，蔡少棠教授首次提出了蔡氏电路，它是迄今为止在
混沌摆实验报告
篇一：大学物理演示实验报告 大学物理演示实验报告 1、锥体上滚 【实验目的】： 1．通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象，使学生加深了解在重力场中物体总是以降低重心，趋于稳定的运动规律。 2．说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势，同时说明物体势能和动能的相互转换。 【实验仪器】：锥体上滚演示仪 【实验原理】：能量最低原理指出：物体或系统的能量总是自然趋向最低状态。本实验中在低端的两根导轨间距小，锥体停在此处重心被抬高了；相反，在高端两根导轨较为分开，锥体在此处下陷，重心实际上降低了。实验现象仍然符合能量最低原理。 【实验步骤】： 1．将双锥体置于导轨的高端，双锥体并不下滚； 2．将双锥体置于导轨的低端，松手后双锥体向高端滚去； 3．重复第2步操作，仔细观察双锥体上滚的情况。2、混沌摆 【实验目的】：通过摆的运动演示该力学系统的混沌性质。 【实验仪器】：混沌摆 【实验原理】：一个动力学系统如果描述他的运动状态的动力学方程是线性的，只要初始条件给定，就可预见以后任意时刻的运动状态。我们的动力学系统描述它的运动状态的动力学方程是非线性的，具有内在的随机性，它的运动状态对初始条件具有很强的敏感性，系统运动的外观表现是随机的，是一种貌似无规律的运动 【实验步骤】：手持轴柄给系统施一力矩，系统开始运动，运动情况复杂，前一时间难于预言后一时刻的运动状态。重新启动，由于起始冲量矩总有所不同，雇系统的运动情况差别很大、这反映了系统运动的混沌性质。 初始状态 运动中篇二：混沌摆实验讲义 混沌摆实验 【实验目的】 ⒈了解非线性系统混沌现象的形成过程； ⒉通过振荡周期的分岔与混沌现象的观察，加深对混沌现象的认识和理解⒊理解“蝴蝶效应”。【预习思考题】 1、什么是混沌现象？ 2、何谓蝴蝶效应？ 【实验器材】 ci-6538转动传感器、me-8750机械振荡器/驱动器、me-8735大型杆支座、se-9442多用夹、se-9720直流电源、ci-6552a功率放大器 【实验原理】 ⒈分岔与混沌理论 ⑴逻辑斯蒂映射 为了认识混沌（chaos）现象，我们首先介绍逻辑斯蒂映射，即一维线段的非线性映射，因为非线性微分方程的解通常可转化为非线性映射。 考虑一条单位长度的线段，线段上的一点用0和1之间的数x表示。逻辑斯蒂映射是 x?kx(1?x)
混沌保密通信的研究
混沌保密通信的研究 [摘要]：文章简要讨论了基于混沌的保密通信的几种方法的特点及其发展状况，介绍了混沌保密通信的理论依据，对混沌保密通信走向实用化存在的关键问题进行了讨论。 [关键字]：混沌保密通信超混沌 混沌现象是非线性动力系统中一种确定的、类似随机的过程。由于混沌动力系统对初始条件的极端敏感性，而能产生大量的非周期、连续宽带频谱、似噪声且确定可再生的混沌信号，因而特别适用于保密通信领域。现在的混沌保密通信大致分为三大类：第一类是直接利用混沌进行保密通信；第二类是利用同步的混沌进行保密通信；第三类是混沌数字编码的异步通信。另外，由于混沌信号具有宽带、类噪声、难以预测的特点，并且对初始状态十分敏感，能产生性能良好的扩频序列，因而在混沌扩频通信领域中有着广阔的应用前景。 1、混沌保密通信的基本思想 要实现保密通信，必须解决以下三方面的问题。 （1）制造出鲁棒性强的同步信号；（2）信号的调制和解调；（3）信号的可靠传输。 同步混沌保密通信系统的基本模型如图所示：在发送端，驱动混沌电路产生2个混沌信号U和V，V用于加密明文信息M，得到密文C，混沌信号U可视作一个密钥，他和密文C一起被传送出去；在接收端，同步混沌电路利用接收到的驱动信号U，产生出混沌信号V’，再用信号V ’去解密收到的密文C，从而恢复消息M（见图）。
同步混沌保密通信系统的基本模型 2、混沌保密通信的理论依据 混沌保密通信作为保密通信的一个新的发展方向,向人们展示了诱人的应用前景。混沌信号的隐蔽性,不可预测性,高度复杂性,对初始条件的极端敏感性是混沌用于保密通信的重要的理论依据。 3、混沌保密通信的方法 按照目前国际国内水平，混沌保密通信分为模拟通信和数字通信。混沌模拟通信通常通过非线性电路系统来实现，对电路系统的设计制作精度要求较高，同步较难实现。混沌数字通信对电路元件要求不高，易于硬件实现，便于计算机处理，传输中信息损失少，通用性强，应用范围广，备受研究者的关注。由于混沌系统的内随机性、连续宽频谱和对初值的极端敏感等特点，使其特别适合用于保密通信,而混沌同步是混沌保密通信中的一个关键技术。目前各种混沌保密通信的方案可归结如下几种： 3.1混沌掩盖 混沌掩盖方案可传送模拟和数字信息，思想是以混沌同步为基础，把小的信号叠加在混沌信号上，利用混沌信号的伪随机特点，把信息信号隐藏在看似杂乱的混沌信号中，在接收端用一个同步的混沌信号解调出信号信息，以此达到保密。混沌掩盖直接把模拟信号发送出去，实现简单，但它严格依赖于发送端、接收端混沌系统的同步且信息信号的功率要远低于混沌掩盖信号的功率，否则，保密通信的安全性将大大降低。1993年，Cuomo和Oppenteim构造了基于Lorenze吸引子的混沌掩盖通信系统，完成了模拟电路实验。他们将两个响应子系统合成一个完整的响应系统，使其结构和驱动系统相同，在发送器混沌信号的驱动下，接收器能复制发送器的所有状态，达到两者的同步。1996年Mianovic V和Zaghlou M E在上述混沌掩盖方案的基础上提出了改进方案,Yu和Lookman 进一步完善了这一方案,对Lorenze系统的发送器引入合成信号的反馈,来实现接收器和发送器之间的更完满的同步，若发送器和接收器的初始状态不同,经过短暂的瞬态过程,就可以达到同步,模拟电路的实验研究表明,改进方案的信号恢复精度较高。考虑到高维混沌系统的保密性优于低维混沌系统,1996年，Lu Hongtao等提出了由单变量时延微分方程描述的无限维系统,该系统的动力学行为包括稳定平衡态、
大学物理演示实验报告
大学物理演示实验报告 大学物理演示实验报告 工作报告实验报告大学物理演示实验报告 大学物理演示实验报告 实验目的：通过演示来了解弧光放电的原理实验原理：给存在一定距离的两电极之间加上高压，若两电极间的电场达到空气的击穿电场时，两电极间的空气将被击穿，并产生大规模的放电，形成气体的弧光放电。雅格布天梯的两极构成一梯形，下端间距小，因而场强大。其下端的空气最先被击穿而放电。由于电弧加热（空气的温度升高，空气就越易被电离,击穿场强就下降），使其上部的空气也被击穿，形成不断放电。结果弧光区逐渐上移，犹如爬梯子一般的壮观。当升至一定的高度时，由于两电极间距过大，使极间场强太小不足以击穿空气，弧光因而熄灭。简单操作：打开电源，观察弧光产生。并观察现象。（注意弧光的产生、移动、消失）。实验现象：两根电极之间的高电压使极间最狭窄处的电场极度强。巨大的电场力使空气电离而形成气体离子导电，同时产生光和热。热空气带着电弧一起上升，就象圣经中的雅各布（aob以色列人的祖先)梦中见到的天梯。注意事项：演示器工作一段时间后，进入保护状态，自动断电，稍等一段时间，仪器恢复后可继续演示，实验拓展：举例说明电弧放电的应用大学物理演示实验报告相关内容:诗词诵读基本模式研究实验报告《亲近母语小学语文课外阅读教学基本模式实践与研究》之子课题《诗词诵读基本模式研究实验报告》浩友慧全
一、课题提出所谓儿童经典背诵，是指在0-13岁这一人生中记忆力最好的年龄段里，各国儿童们通过诵读古今中外最经典的篇章以达到文化。 大学物理演示实验报告 学物理演示实验报告--避雷针 一、演示目的气体放电存在多种形式，如电晕放电、电弧放电和火花放电等，通过此演示实验观察火花放电的发生过程及条件。 二、原理首先让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。 小学中高年级作文系列训练实验报告 小学中高年级作文系列训练实验报告 一、提出问题培养小学生的作文能力，是小学语文学科诸项任务中既重要又困难的任务。从目前农村小学作文教学的现状来看，仍存在着序列不明，路子不清，方法不当等问题，影响了作文教学质量的提高。 网页制作实验报告 网页制作实验报告实验一：站点设置 一、实验目的及要求本实例是通过“站点定义为”对话框中的“高级”选项卡创建一个新站点。 二、仪器用具 1、生均一台多媒体电脑，组建内部局域网，并且接入国际互联网。 例谈科学探究实验与实验报告
(新)混沌通信中QCSK调制matlab代码
clear all; x=randsrc(20,1,[0:1]); %产生二进制随机码stairs(x); axis([0,20,-0.1,1.1]); title('二进制随机序列'); clc clear close all % q=99; %k=[1:99]; %x(k)=sin(k*pi/q); x(1)=0.212345; for k = 1:99; x(k+1) =4 * x(k) * (1 - x(k)); end plot(x); legend('混沌信号x'); grid on;%加网格
clc clear close all % q=99; %k=[1:99]; %x(k)=sin(k*pi/q); x(1)=0.212345; for k=1:99; x(k+1)=4*x(k)*(1-x(k)); end y=hilbert(x); figure(1) plot(imag(y)); legend('希尔伯特变换y'); grid on
clc clear close all % q=99; %k=[1:99]; %x(k)=sin(k*pi/q); x(1)=0.212345;%x的初植 for k=1:99; x(k+1)=4*x(k)*(1-x(k)); end y=hilbert(x);%x的希尔伯特变换figure(1) plot(imag(y)); grid on legend('加密后的信号ms');
clc clear close all % q=99; %k=[1:99]; %x(k)=sin(k*pi/q); x(1)=0.212345; for k=1:99; x(k+1)=4*x(k)*(1-x(k)); end y=hilbert(x);%希尔伯特变换 figure(1) plot(imag(y)); grid on legend('加密后的信号ms'); y2=AWGN(imag(y),0.8,1);%imag(y)为已调信号，0.8为信噪比，1为信号功率figure(2) plot(y2); grid on legend('加噪声后的调制信号y2');
大物演示实验报告关于辉光球的研究和利用
大物演示实验报告关于辉光球的研究和利用 篇一：辉光球实验报告 辉光球 【实验目的】 1. 了解气体分子的激发、碰撞、电离、复合的物理过程。 2. 了解低压气体中伴有辉光出现的自激导电。 3. 探究低气压气体在高频强电场中产生辉光的放电现象和原理。 【实验装置】 【实验原理】 球内充有稀薄的惰性气体（如氩气等），玻璃球中央有一个黑色球状电极,球的底部有一块震荡电路板，使产生高压高频电压并加在电极上。通电后，震荡电路产生高频电压电场，由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射，产生神秘色彩。 【实验现象】装置、、 辉光球工作时，在球中央的电极周围形成一个类似于点电荷的场。当用手（人与大地相连）触及球时，人体即为另一电极,球周围的电场、电势分布也就不再均匀对称，气体在这两极间电场中电离、复合、而发生辉光。故辉光在手指的周围处变得更为明亮，产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲。 【实验步骤】
1. 实验前首先要连接好电源； 2. 闭合辉光球前面板上的开关,观察现象，调节强度旋纽，再观察现象； 3. 用手指接触球面并在球面上移动,观察球内辉光变化现象； 4. 实验完毕,断开开关并关掉电源,将仪器摆放整齐。 辉光球 【实验目的】 4. 了解气体分子的激发、碰撞、电离、复合的物理过程。 5. 了解低压气体中伴有辉光出现的自激导电。 6. 探究低气压气体在高频强电场中产生辉光的放电现象和原理。 【实验装置】 【实验原理】 球内充有稀薄的惰性气体（如氩气等），玻璃球中央有一个黑色球状电极,球的底部有一块震荡电路板，使产生高压高频电压并加在电极上。通电后，震荡电路产生高频电压电场，由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射，产生神秘色彩。 【实验现象】装置、、 辉光球工作时，在球中央的电极周围形成一个类似于点电荷的场。当用手（人与大地相连）触及球时，人体即为另一电极,球周围的电场、电势分布也就不再均匀对称，气体在这两极间电场中电离、复合、而发生辉光。故辉光在手指的周围处变得更为明亮，产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲。
具有偏振自由度的VCSEL混沌通信
具有偏振自由度的VCSEL混沌通信1 潘炜，张伟利 西南交通大学信息科学与技术学院，四川成都 (610031) E-mail：weipan80@https://www.wendangku.net/doc/d17418503.html, 摘要：本文针对VCSELs输出存在两个正交偏振态的特性，以偏振垂直注入为例，讨论了VCSELs系统的混沌同步通信。垂直注入条件下，收发VCSELs能够实现各偏振模式之间和总功率之间的全同步；注入强度足够大时，两VCSELs能够实现两正交偏振模式的注入锁定同步；同时，仿真证实以上两种同步机制都能够成功地传输信息。 关键词：半导体激光器；垂直腔面发射激光器；混沌同步；偏振 中图分类号：TN248.4 1.引言 半导体激光器(SL)的混沌同步在保密通信和扩频通信以及脉冲整形等领域具有广泛的应用前景，受到了学术届的极大关注[1]-[3]。混沌同步通信中，发射端SL通过光反馈等手段输出混沌载波，信号通过混沌调制、混沌隐藏、混沌键控等方法加载到混沌载波上并传输到接收SL[4]；受注入光的驱动，接收SL可实现与发射SL的同步，并且由于混沌滤波效应，它对信息不响应或部分响应，从而再生出混沌载波，最终，根据接收SL输入与输出的差异，信号可有效恢复。基于这一思想，学者们进行了大量关于混沌同步通信的理论和实验研究，包括不同同步机制和编解码方法的探讨、多模同步、级联同步、环形同步、混沌中继同步和混沌广播通信等[5]-[8]。 近期，在单模半导体激光器同步通信的基础上，有学者提出了SL多纵模同步通信，这是实现波分复用系统中多信道混沌通信的有益探讨[5]。作为微腔SL的典型代表，垂直腔面发射激光器(VCSELs)本身就存在两个正交的偏振模式(x偏振和y偏振)[9]，它们之间也可以分别实现混沌同步，因此边发射SL中多模通信的原理同样可以应用到VCSELs中。另外，根据发射激光器与接收激光器的偏振态是相同或正交，光注入形式可分为平行和垂直注入，这都为实现灵活多样的同步机制提供了条件。已有学者对平行注入和垂直注入下VCSELs 的同步进行了初步探讨[3]，但是内容还仅限于同步的实现以及参数对同步品质的影响等。具有偏振自由度VCSELs同步通信的多样性以及各同步机制之间的相互转换等课题依然有待解决。因此，本文在工作组研究边发射SL同步通信的基础上[2], [4], [10]，重点对垂直注入时VCSELs之间的各种可能的同步机制、它们之间的转换以及通信可行性等进行研究。我们首先基于VCSELs的自旋反转模型(SFM)建立了具有偏振自由度的系统同步方程；然后，讨论了偏振垂直注入时，收发端各偏振模式和总功率之间的全同步和注入锁定同步情况以及系统编/解码的可行性；最后，以注入强度为参变量，对系统各同步机制之间的转换进行了研究。 2.理论模型 偏振垂直注入VCSELs同步系统的示意图如图1所示。设定发射VCSELs输出为x偏振， 90 我们首先利用x偏振器XMP对输出进行选择，然后通过半波片HWP对输出偏振态进行Ο旋转。被旋转后的光一部分返回发射VCSELs形成反馈，一部分注入到接收VCSELs。这样， 1本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金(项目编号：20070613058)资助。
大学物理演示实验报告正式版
For the things that have been done in a certain period, the general inspection of the system is also a specific general analysis to find out the shortcomings and deficiencies 大学物理演示实验报告正 式版
大学物理演示实验报告正式版 下载提示：此报告资料适用于某一时期已经做过的事情，进行一次全面系统的总检查、总评价，同时也是一次具体的总分析、总研究,找出成绩、缺点和不足，并找出可提升点和教训记录成文，为以后遇到同类事项提供借鉴的经验。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 实验目的：通过演示来了解弧光放电的原理 实验原理：给存在一定距离的两电极之间加上高压，若两电极间的电场达到空气的击穿电场时，两电极间的空气将被击穿，并产生大规模的放电，形成气体的弧光放电。 雅格布天梯的两极构成一梯形，下端间距小，因而场强大(因)。其下端的空气最先被击穿而放电。由于电弧加热（空气的温度升高，空气就越易被电离,击穿场强就下降），使其上部的空气也被击穿，形成
不断放电。结果弧光区逐渐上移，犹如爬梯子一般的壮观。当升至一定的高度时，由于两电极间距过大，使极间场强太小不足以击穿空气，弧光因而熄灭。 简单操作：打开电源，观察弧光产生。并观察现象。（注意弧光的产生、移动、消失）。 实验现象： 两根电极之间的高电压使极间最狭窄处的电场极度强。巨大的电场力使空气电离而形成气体离子导电，同时产生光和热。热空气带着电弧一起上升，就象圣经中的雅各布（yacob以色列人的祖先)梦中见到的天梯。 注意事项：演示器工作一段时间后，