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混沌信號應用——雷達、傳感與保密通信 版權信息
- ISBN：9787302633136
- 條形碼：9787302633136 ; 978-7-302-63313-6
- 裝幀：精裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
混沌信號應用——雷達、傳感與保密通信 本書特色
本書系統講解了如下要點。1.混沌信號在測距領域與信息安全領域具有重要應用價值。2. 在測距領域，利用混沌信號的寬帶及自相關特性，可以實現高精度、抗干擾雷達測距；可以將時域反射測量技術的空間分辨率提高1-2個數量級至數厘米，有效解決光纖接入網的光纖故障高精度檢測難題；將混沌信號作為光源，有望實現高精度定位的光纖分布式傳感。3.在信息安全領域，混沌信號可通過兩種方法實現信息加密傳輸。一是混沌保密通信，將混沌信號直接用作載波隱藏信息，該方法具有高速、長距離優勢，傳輸速率目前達30Gbit/s。另一種是產生物理密鑰，即將寬帶混沌信號經過量化產生物理隨機數作為密鑰，可突破電子瓶頸限制，將物理隨機數產生速率從Mbit/s提高至10Gbit/s（若采用多位量化技術可提高速率至TGbit/s）。4. 混沌密鑰產生與混沌同步結合，有望實現高速密鑰分發，解決量子密鑰分發速率低的問題。
混沌信號應用——雷達、傳感與保密通信 內容簡介
混沌理論的高速發展使得光電混沌信號在各種工程技術應用中得到廣泛關注和發展。本書是作者團隊十幾年來關于光電混沌信號在雷達、傳感、保密通信和毫米波噪聲產生等應用領域研究成果的全面總結。在雷達探測方面，介紹了混沌激光雷達、混沌穿墻生命探測雷達和混沌探地雷達。在光纖測量與傳感方面，闡述分析了混沌時域反射測量技術和混沌分布式光纖傳感技術。在保密通信領域，論述了混沌光同步、混沌保密光通信、物理隨機數發生器和基于混沌同步的密鑰分發相關技術和成果。在噪聲產生方面，介紹了混沌光混頻產生毫米波、太赫茲噪聲的機理及相應噪聲源的研制。
混沌信號應用——雷達、傳感與保密通信 目錄
第1章緒論
1.1混沌理論及其發展
1.2混沌信號應用研究歷程
1.2.1混沌信號在保密通信中的應用
1.2.2混沌信號在雷達中的應用
1.2.3混沌信號在光纖故障檢測與傳感中的應用
1.2.4混沌信號在太赫茲噪聲產生中的應用
參考文獻 第2章混沌雷達
2.1混沌激光雷達
2.1.1混沌激光雷達系統
2.1.2混沌激光雷達測距原理
2.1.3測距結果與抗干擾性分析
2.2混沌穿墻生命探測雷達
2.2.1混沌穿墻生命探測雷達
2.2.2混沌雷達生命檢測算法
2.2.3穿墻生命探測結果
2.3混沌探地雷達
2.3.1極化混沌探地雷達系統
2.3.2極化混沌探地雷達數據融合
2.3.3地下管線探測結果
參考文獻 第3章時域反射測量
3.1光時域反射測量
3.1.1光時域反射測量原理
3.1.2光時域反射儀主要性能參數
3.1.3光時域反射儀技術的發展
3.2混沌光時域反射儀
3.2.1混沌光時域反射儀原理
3.2.2單鏈路故障測量
3.2.3光纖的損耗測量
3.2.4波分復用無源光網絡故障測量
3.2.5時分復用無源光網絡故障測量
3.2.6故障可視混沌光時域反射儀
3.3混沌電時域反射測量
3.3.1混沌電時域反射測量原理與裝置
3.3.2混沌信號發生器的設計與實現
3.3.3電纜故障測量結果
3.3.4電纜故障在線檢測
參考文獻 第4章混沌分布式光纖傳感
4.1基礎理論
4.1.1光纖中的布里淵散射
4.1.2布里淵散射傳感機理
4.2混沌布里淵光相關域反射傳感技術
4.2.1測量原理
4.2.2實驗結果
4.3混沌布里淵光相關域分析傳感技術
4.3.1測量原理
4.3.2實驗結果
4.4時域門控混沌布里淵光相關域分析傳感技術
4.5光纖拾音器傳感技術
4.5.1測量原理
4.5.2實驗結果
參考文獻 第5章混沌光同步
5.1半導體激光器混沌同步
5.1.1單向注入同步
5.1.2互注入同步
5.1.3共同驅動同步
5.2光電振蕩器混沌同步
參考文獻 第6章混沌保密光通信
6.1基本原理
6.1.1信息掩藏
6.1.2信息解調
6.2關鍵技術方案
6.2.1高速率
6.2.2大容量
6.2.3長距離
6.2.4集成化
6.2.5安全性
6.3展望
參考文獻 第7章物理隨機數發生器
7.1基于混沌的隨機數產生原理
7.2電學混沌隨機數發生器
7.2.1基于離散時間混沌映射電路的隨機數發生器
7.2.2基于連續時間混沌振蕩器的隨機數發生器
7.3光學混沌隨機數發生器
7.3.1光電混沌隨機數發生器
7.3.2全光隨機數發生器
參考文獻 第8章基于混沌同步的密鑰分發
8.1引言
8.2基于互耦合混沌同步的密鑰分發
8.3基于共同驅動混沌同步的密鑰分發
8.4展望
參考文獻 第9章毫米波及太赫茲噪聲源
9.1噪聲源概述
9.1.1噪聲源的應用領域
9.1.2噪聲源的主要參數
9.1.3噪聲產生研究的發展趨勢
9.2毫米波噪聲產生技術
9.2.1基于熱噪聲的冷熱負載噪聲源
9.2.2有源冷噪聲源
9.2.3固態噪聲源研究進展
9.2.4光子毫米波噪聲產生技術
9.3基于混沌光的毫米波噪聲產生
9.3.1雙波長混沌混頻
9.3.2多波長光混頻
9.3.3基于游標效應的混沌光梳混頻
9.3.4毫米波/太赫茲噪聲發生器的研制
9.4展望
參考文獻 符號及縮略語說明
附錄作者團隊基于混沌源研制的10種儀器
索引
展開全部
混沌信號應用——雷達、傳感與保密通信 作者簡介
網上有一句所謂的愛因斯坦名言：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要”。無論愛因斯坦是否說過這句話，都不會消除我對這句話的疑惑：如果學者們都在提出問題而不是解決問題，那么我們所處的世界中就會充滿各種假說與玄學，人類社會的技術進步就不會取得現在這樣的成就。科學研究不應只是滿足學者的好奇心，更應該不斷提升人類駕馭自然、應對未來的能力。本書較全面地總結了國內外相關研究團隊在混沌信號應用領域的工作，特別是詳細介紹了作者團隊二十年來的混沌信號應用研究工作。
無序、混亂的高熵信號（包括混沌信號、隨機信號和噪聲）通常是電子器件或測量系統的有害信號，會影響器件的性能或降低測量系統的精度。但另一方面，如果將混沌信號（或隨機信號、噪聲）作為探測信號，則該信號就具有隨機、不可預測等特點，在低截獲概率雷達、抗干擾測距、保密通信、高速密鑰產生等應用上就獨具優勢。本書介紹了我們基于寬帶混沌信號研發出的幾種新型的儀器，包括混沌激光汽車防撞雷達、混沌穿墻雷達及用于救災的生命探測儀、混沌光時域反射儀、電纜故障檢測儀、高速隨機數發生器、毫米波與太赫茲波噪聲發生器等，同時也介紹了混沌在高速保密光通信和分布式光纖傳感上的應用探索。網上有一句所謂的愛因斯坦名言：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要”。無論愛因斯坦是否說過這句話，都不會消除我對這句話的疑惑：如果學者們都在提出問題而不是解決問題，那么我們所處的世界中就會充滿各種假說與玄學，人類社會的技術進步就不會取得現在這樣的成就。科學研究不應只是滿足學者的好奇心，更應該不斷提升人類駕馭自然、應對未來的能力。本書較全面地總結了國內外相關研究團隊在混沌信號應用領域的工作，特別是詳細介紹了作者團隊二十年來的混沌信號應用研究工作。
無序、混亂的高熵信號（包括混沌信號、隨機信號和噪聲）通常是電子器件或測量系統的有害信號，會影響器件的性能或降低測量系統的精度。但另一方面，如果將混沌信號（或隨機信號、噪聲）作為探測信號，則該信號就具有隨機、不可預測等特點，在低截獲概率雷達、抗干擾測距、保密通信、高速密鑰產生等應用上就獨具優勢。本書介紹了我們基于寬帶混沌信號研發出的幾種新型的儀器，包括混沌激光汽車防撞雷達、混沌穿墻雷達及用于救災的生命探測儀、混沌光時域反射儀、電纜故障檢測儀、高速隨機數發生器、毫米波與太赫茲波噪聲發生器等，同時也介紹了混沌在高速保密光通信和分布式光纖傳感上的應用探索。
本書從醞釀到付印經歷了13個年頭。2011年冬，我與靜岡大學的大坪順次教授在臺南成功大學附近的一家小酒館閑聊，稱贊他送我的《Semiconductor Lasers Stability, Instability and Chaos》專著寫的很好，他說一個教授應該有一本專著作為一生研究成果的總結，并詢問我何時寫自己的專著。其實我在2010年7月就寫好《混沌激光的產生與應用》一書的提綱，但一年半后還只字未動，就只能含糊地說：謝謝他的建議。本書從起意到付印拖了十余年之久，用追求完美，或者孔子的“述而不作”做理由，大概率是托詞。水平不高、能力有限、內心忐忑才是實情。
感謝太原理工大學張明江、王冰潔、王龍生、張建國、徐航、張建忠及廣東工業大學李璞、王安幫、劉文杰、孫粵輝等同事與朋友的鼓勵與支持。正是在他們的參與下，本書才得以付梓。本書第一章和第九章由我撰寫，其余章節分別由徐航副教授（第二章）、王冰潔教授（第三章）、張明江教授（第四章）、王龍生副教授（第五、六、八章）、張建國副教授和李璞教授（第七章）撰寫。
感謝國家自然科學基金委和科技部項目的連續支持，以及山西省科技廳與廣東省科技廳的接力式支持，特別要感謝國家自然科學基金委相繼四個國家重大科學儀器研制項目的資助，才使得我們將紙質成果變為現實儀器。
科學研究的魅力就在于盡管艱難但時常有驚喜。本書對混沌信號應用研究還只是初步或早期的探索，期待未來更大更多的成果誕生于讀者手中。
wangyc@gdut.edu.cn
2023年4月16日
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