基于随机调制实现光信道测量样本去相关分析

Abstract

从大气光信道中可以提取两个合法通信方用来加密其传输的机密信息的公共密钥。首先，为了打破湍流引起的光学波动的相关时间对每秒提取的不相关光信道测量样本的数量限制，提出了为合法通信双方配备随机调制的方法，并针对其实现测量样本去相关性进行了理论分析；其次，利用OptiSystem软件仿真分析了大气光信道水平路径传输距离为1 km，中湍流，调制方式为幅度调制条件下，合法通信方在无调制、单调制、双调制三种不同调制的情况下对光信道测量样本自相关性的影响。针对单调制的情形，分析了不同大气光信道传输系数相干时间、伪随机码生成速率、传输距离和信噪比对光信道测量样本自相关性的影响。结果表明，对比无调制情况，在相同采样间隔内，观测到的光信道测量样本的测量数据变化次数增多；同时施加随机调制的发射光信号，在小于湍流引起的光学波动的相关时间的采样间隔下，观测到的光信道测量样本，在滞后100个样本的延迟时间后的自相关性，从无调制情况下的0.676降低到单调制情况下的0.083和双调制情况下的0.035。