基于光學分數(shù)階傅里葉變換的保密通信安全性分析方法研究.pdf

1、21世紀被人們稱為信息的時代。信息已經(jīng)成為一種重要的資源，信息安全是一個國家綜合國力的體現(xiàn)。信息安全關系到國家的安全和社會的穩(wěn)定，因此，必須采取措施來確保我國的信息安全。近年來，國內(nèi)外在信息安全領域的發(fā)展非常迅速，發(fā)表了許多新的研究成果。但同時危害信息安全的事件也不斷發(fā)生，形勢十分嚴峻。信息安全離不開安全的通信系統(tǒng)。一方面，需要不斷改善通信系統(tǒng)的性能，來滿足日益增長的安全傳輸需求；另一方面，迫切需要研究通信系統(tǒng)的安全性評價方法，來評估系

2、統(tǒng)的安全性能。
　　本文首先介紹了時間透鏡的基本原理，從時空對應原理出發(fā)，經(jīng)過相關推導，驗證了利用時間透鏡實現(xiàn)光學分數(shù)階傅里葉變換的可行性。并在VPI平臺搭建了基于分數(shù)階傅里葉變換的保密光纖通信系統(tǒng)，以系統(tǒng)誤碼率為主要指標，從可靠性和安全性兩方面進行驗證。
　　在此基礎上，分析了光學分數(shù)階傅里葉變換中控制信號的頻率、幅度、相位失諧對保密光纖通信系統(tǒng)的影響：竊聽方截獲成功的所需要嘗試的次數(shù)受到發(fā)送控制信號的頻率影響較大，幅度參

3、數(shù)的影響較小，基本不受相位參數(shù)的影響。為了更好的說明各參數(shù)的影響，本文定義了控制信號的參量空間，并從參量空間的角度分析了保密光纖通信系統(tǒng)的安全性能。根據(jù)上述分析的結(jié)果，本文研究了一種帶有物理層加密的安全通信分析模型和一種保密光纖通信系統(tǒng)的評價方法，完成了對保密光纖通信系統(tǒng)安全性的量化，并應用該方法對所搭建的基于分數(shù)階傅里葉變換的保密光纖通信系統(tǒng)進行安全性分析。最后，本文以系統(tǒng)誤碼率和竊聽方與接收方所恢復信號的相關系數(shù)兩個參數(shù)作為衡量竊聽