JP2960406B1 - Communication system using chaotic signal generator - Google Patents
Communication system using chaotic signal generatorInfo
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Abstract
【要約】
【課題】 互いに独立しているカオス信号発生器のカオ
ス信号の重ね合わせである信号から元のカオス信号を分
離同期させる。
【解決手段】 送信機１００では、第１のカオス信号発
生器ＫＧ１−ＫＧｍは互いに独立で異なるパラメータを
有してカオス信号を発生し、合成器１０１は複数のカオ
ス信号を合成して合成後の送信信号を通信ケーブル３０
０を介して受信機２００に伝送する。受信機２００で
は、第２のカオス信号発生器ＫＧ’１−ＫＧ’ｍは第１
のカオス信号発生器ＫＧ１−ＫＧｍと同一のパラメータ
を有してカオス信号を発生し、合成器２０４は発生され
た複数のカオス信号を合成して合成後の合成信号を出力
する。減算器２０１は伝送された送信信号から合成信号
を減算して制御信号として第２のカオス信号発生器Ｋ
Ｇ’１−ＫＧ’ｍに出力する。従って、送信機１００と
受信機２００の対応するカオス信号は分離して同期す
る。Abstract: PROBLEM TO BE SOLVED: To separate and synchronize an original chaotic signal from a signal which is a superposition of chaotic signals of mutually independent chaotic signal generators. SOLUTION: In a transmitter 100, first chaotic signal generators KG1 to KGm generate chaotic signals having different parameters independently of each other, and a synthesizer 101 synthesizes a plurality of chaotic signals to generate a chaotic signal. Transmit the transmission signal to the communication cable 30
0 to the receiver 200. In the receiver 200, the second chaotic signal generator KG'1-KG'm
A chaos signal is generated with the same parameters as those of the chaos signal generators KG1-KGm, and a combiner 204 combines the plurality of generated chaos signals and outputs a combined signal after the combination. The subtractor 201 subtracts the combined signal from the transmitted transmission signal to generate a control signal as a second chaotic signal generator K.
Output to G'1-KG'm. Therefore, the corresponding chaotic signals of the transmitter 100 and the receiver 200 are separated and synchronized.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、カオス信号発生器
を用いた通信システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a communication system using a chaotic signal generator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、１つの合成信号から複数の信号を
分離同期する方法は、ほとんど周期信号に関するもので
あった。代表的な例はコード分割多重アクセス（ＣＤＭ
Ａ）通信方式中の擬似雑音コード（以下、ＰＮコードと
いう。）の同期方法（以下、第１の従来例という。）で
ある（例えば、従来技術文献１「A. W. Lam et al.,”T
heory and applications of spread-spectrum system
s”, IEEE Inc., Chap.8,pp.136-144,1994年」参
照。）。この第１の従来例では、送信側から複数のＰＮ
コードの合成信号を送信し、受信側では、ある特定なＰ
Ｎコードを送信側に同期させるために、そのコードの位
相をシフトしながら、送信された合成信号との相関信号
を計算し、相関ピークの位置を探すように構成されてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, a method of separating and synchronizing a plurality of signals from one composite signal has been mostly related to a periodic signal. A typical example is code division multiple access (CDM).
A) A method of synchronizing a pseudo-noise code (hereinafter, referred to as a PN code) in a communication system (hereinafter, referred to as a first conventional example) (for example, Prior Art Document 1, "AW Lam et al.," T
heory and applications of spread-spectrum system
s ", IEEE Inc., Chap. 8, pp. 136-144, 1994". ). In this first conventional example, a plurality of PNs are transmitted from the transmitting side.
A composite signal of the code is transmitted, and a specific P
In order to synchronize the N code with the transmitting side, the phase of the code is shifted and the correlation signal with the transmitted synthesized signal is calculated to find the position of the correlation peak.
【０００３】また、１つの合成信号から複数のカオス信
号を回復する方法に関しては、最近ショー（Xiao）らが
提案した数値モデルを用いる方法（以下、第２の従来例
という。）がある（例えば、従来技術文献２「J.H.Xiao
et al.,”Synchronizationof spatiotemporal chaos a
nd its application to multichannel spread-spectrum
communication”, PRL 77, 4196,1996年」参照。）。
この第２の従来例では、送信側と受信側ともに１つの信
号により片方向結合した複数のカオス信号発生器を駆動
する。従って、同じ駆動信号を受信側に送ることによっ
て、受信側のカオス信号発生器の出力信号をそれぞれ送
信側の対応のカオス信号に同期させることが可能であ
る。As for a method of recovering a plurality of chaotic signals from one synthesized signal, there is a method using a numerical model recently proposed by Xiao et al. (Hereinafter referred to as a second conventional example) (for example, a second conventional example). , Prior Art Document 2 “JHXiao
et al., ”Synchronization of spatiotemporal chaos a
nd its application to multichannel spread-spectrum
communication ", PRL 77, 4196, 1996". ).
In this second conventional example, a plurality of chaotic signal generators unidirectionally coupled to each other are driven by one signal on both the transmitting side and the receiving side. Therefore, by sending the same drive signal to the receiving side, it is possible to synchronize the output signal of the chaotic signal generator on the receiving side with the corresponding chaotic signal on the transmitting side.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
従来例の方法では、ＰＮコードが鋭い自己相関ピークを
持つことと、異なるＰＮコード間の直交性を持つこと
と、ＰＮコードが周期を持つことが条件である。そのた
め、ＰＮコードの位相を周期区間に渡ってスキャンすれ
ば相関ピークを特定できることが保証される。しかし、
不規則なカオス信号の場合、周期が無限大であるため、
相関ピーク位置の特定によって同期を取ることが不可能
である。However, in the first conventional method, the PN code has a sharp autocorrelation peak, the orthogonality between different PN codes, and the PN code has a period. That is the condition. Therefore, if the phase of the PN code is scanned over the period section, it is guaranteed that the correlation peak can be specified. But,
For an irregular chaotic signal, the period is infinite,
Synchronization cannot be achieved by specifying the correlation peak position.
【０００５】また、第２の従来例では、複数のカオス信
号発生器は片方向で結合しており、発生されたカオス信
号も互いに独立ではなかった。また、実現構成に関して
は開示も示唆もされていなかった。In the second conventional example, a plurality of chaotic signal generators are coupled in one direction, and the generated chaotic signals are not independent of each other. Also, no disclosure or suggestion was made regarding the realized configuration.
【０００６】本発明の目的は以上の問題点を解決し、従
来例に比較して構成及び条件が簡単であって、互いに独
立しているカオス信号発生器のカオス信号の重ね合わせ
より構成される１つの信号から元のカオス信号を分離同
期して信号の送受信を行うことができる通信システムを
提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and has a simple structure and conditions as compared with the conventional example, and is constituted by the superposition of chaotic signals of independent chaotic signal generators. An object of the present invention is to provide a communication system capable of transmitting and receiving signals by separating and synchronizing an original chaotic signal from one signal.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載のカオス信号発生器を用いた通信システムは、通信路
を介して接続された送信機と受信機とを備えた通信シス
テムにおいて、上記送信機は、互いに独立でかつ異なる
パラメータを有し、カオス信号を発生して出力する複数
の第１のカオス信号発生器と、上記複数のカオス信号発
生器から出力される複数のカオス信号を合成して、合成
後の送信信号を上記通信路を介して上記受信機に伝送し
て出力する第１の合成手段とを備え、上記受信機は、上
記複数の第１のカオス信号発生器とそれぞれ同一のパラ
メータを有し、カオス信号を発生して出力する複数の第
２のカオス信号発生器と、上記複数の第２のカオス信号
発生器から出力される複数のカオス信号を合成して、合
成後の合成信号を出力する第２の合成手段と、上記第１
の合成手段から出力される送信信号から、上記第２の合
成手段から出力される合成信号を減算して誤差信号を生
成して、制御信号として上記複数の第２のカオス信号発
生器に出力する減算手段とを備え、上記複数の第２のカ
オス信号発生器を上記制御信号を用いて制御することに
より、上記複数の第２のカオス信号発生器から出力され
る複数のカオス信号はそれぞれ、上記複数の第１のカオ
ス信号発生器から出力される複数のカオス信号に分離し
て同期することを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a communication system using a chaotic signal generator, the communication system comprising a transmitter and a receiver connected via a communication path. The transmitter has independent and different parameters from each other, and generates a chaotic signal and outputs a plurality of first chaotic signal generators; and a plurality of chaotic signals output from the plurality of chaotic signal generators. First combining means for combining and transmitting the combined transmission signal to the receiver via the communication path and outputting the combined signal, the receiver comprising: the plurality of first chaotic signal generators; A plurality of second chaotic signal generators each having the same parameter, generating and outputting a chaotic signal, and synthesizing a plurality of chaotic signals output from the plurality of second chaotic signal generators, The synthesized signal after synthesis And second combining means for force, the first
Subtracting the combined signal output from the second combining means from the transmission signal output from the combining means to generate an error signal and outputting the error signal as a control signal to the plurality of second chaotic signal generators A plurality of chaotic signals output from the plurality of second chaotic signal generators by controlling the plurality of second chaotic signal generators using the control signal. A plurality of chaotic signals output from a plurality of first chaotic signal generators are separated and synchronized.
【０００８】また、請求項２記載のカオス信号発生器を
用いた通信システムは、請求項１記載のカオス信号発生
器を用いた通信システムにおいて、上記複数の第１のカ
オス信号発生器と上記複数の第２のカオス信号発生器は
それぞれ、所定の波長の光信号を発生する光発生手段
と、上記光発生手段によって発生された光信号を、入力
される変調信号に従って変調して、変調後の光信号を出
力する光変調手段と、所定の長さを有し、上記光変調手
段から出力される光信号を伝送する光伝送路と、上記光
伝送路によって伝送された光信号を２分配し、一方の光
信号をカオス信号として出力する一方、他方の光信号を
別のカオス信号として出力する光分配手段と、上記光分
配手段から出力される別のカオス信号を電気信号に光電
変換して出力する光電変換手段と、上記光電変換手段か
ら出力される電気信号を増幅して上記光変調手段に変調
信号として出力する増幅手段とを備えたことを特徴とす
る。A communication system using the chaotic signal generator according to claim 2 is a communication system using the chaotic signal generator according to claim 1, wherein the plurality of first chaotic signal generators and the plurality of first chaotic signal generators are used. The second chaotic signal generator of the above, respectively, a light generating means for generating an optical signal of a predetermined wavelength, and modulates the optical signal generated by the light generating means according to the input modulation signal, An optical modulator for outputting an optical signal; an optical transmission line having a predetermined length for transmitting an optical signal output from the optical modulator; and an optical signal transmitted by the optical transmission line, which is divided into two. An optical distribution means for outputting one optical signal as a chaotic signal and outputting the other optical signal as another chaotic signal, and another chaotic signal output from the optical distribution means being photoelectrically converted into an electric signal. Light to output Conversion means, characterized by comprising an amplification means for amplifying and outputting the electric signal output from the photoelectric conversion means to said light modulating means as a modulation signal.
【０００９】さらに、請求項３記載のカオス信号発生器
を用いた通信システムは、請求項１記載のカオス信号発
生器を用いた通信システムにおいて、上記複数の第１の
カオス信号発生器はそれぞれ、所定の波長の光信号を発
生する光発生手段と、上記光発生手段から所定の距離だ
け離れて設けられ、上記光発生手段によって発生された
光信号を反射して上記光発生手段に帰還する光反射手段
とを備えたことを特徴とする。Further, a communication system using the chaotic signal generator according to claim 3 is a communication system using the chaotic signal generator according to claim 1, wherein each of the plurality of first chaotic signal generators comprises: A light generating means for generating an optical signal of a predetermined wavelength, and light provided at a predetermined distance from the light generating means and reflecting the optical signal generated by the light generating means and returning to the light generating means And a reflecting means.
【００１０】また、本発明に係る請求項４記載のカオス
信号発生器を用いた通信システムは、第１と第２の通信
路を介して接続された送信機と受信機とを備えた通信シ
ステムにおいて、上記送信機は、互いに独立でかつ異な
るパラメータを有し、カオス信号を発生して出力する複
数の第１のカオス信号発生器と、上記複数のカオス信号
発生器から出力される複数のカオス信号を合成して、合
成後の送信信号を上記第１の通信路を介して上記受信機
に伝送して出力する第１の合成手段と、上記複数のカオ
ス信号発生器から出力される複数のカオス信号を、入力
される対応するデータ信号に従って変調して、変調後の
カオス信号を出力する複数の変調手段と、上記複数の変
調手段から出力される複数の変調後のカオス信号を合成
して、合成後の送信信号を上記第２の通信路を介して上
記受信機に伝送して出力する第３の合成手段とを備え、
上記受信機は、上記複数の第１のカオス信号発生器とそ
れぞれ同一のパラメータを有し、カオス信号を発生して
出力する複数の第２のカオス信号発生器と、上記複数の
第２のカオス信号発生器から出力される複数のカオス信
号を合成して、合成後の合成信号を出力する第２の合成
手段と、上記第１の合成手段から出力される送信信号か
ら、上記第２の合成手段から出力される合成信号を減算
して誤差信号を生成して、制御信号として上記複数の第
２のカオス信号発生器に出力する減算手段と、上記減算
手段から出力される制御信号に基づいて、上記複数の第
２のカオス信号発生器から出力される対応するカオス信
号を用いて、データ信号を復調して出力する複数の復調
手段とを備え、上記複数の第２のカオス信号発生器を上
記制御信号を用いて制御することにより、上記複数の第
２のカオス信号発生器から出力される複数のカオス信号
はそれぞれ、上記複数の第１のカオス信号発生器から出
力される複数のカオス信号に分離して同期するととも
に、上記受信機で分離された複数のカオス信号を用いて
データ信号を復調することを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a communication system using a chaotic signal generator, comprising: a transmitter and a receiver connected via first and second communication paths. Wherein the transmitter has a plurality of first chaotic signal generators having independent and different parameters, generating and outputting a chaotic signal, and a plurality of chaotic signals output from the plurality of chaotic signal generators. First synthesizing means for synthesizing signals, transmitting the synthesized transmission signal to the receiver via the first communication path, and outputting the synthesized signal, and a plurality of chaos signal generators output from the plurality of chaotic signal generators. The chaotic signal is modulated according to the corresponding data signal to be inputted, and a plurality of modulating means for outputting the modulated chaotic signal and a plurality of modulated chaotic signals outputted from the plurality of modulating means are synthesized. , Sending after synthesis The signals through the second channel and a third synthesizing means for outputting the transmission to the receiver,
The receiver includes a plurality of second chaotic signal generators each having the same parameters as the plurality of first chaotic signal generators, generating and outputting a chaotic signal, and the plurality of second chaotic signal generators. A second synthesizing unit that synthesizes a plurality of chaotic signals output from the signal generator and outputs a synthesized signal after the synthesis; and a second synthesizing unit that outputs the second synthesized signal from the transmission signal output from the first synthesizing unit. Subtracting means for subtracting the combined signal output from the means to generate an error signal and outputting the error signal as a control signal to the plurality of second chaotic signal generators; and a control signal output from the subtraction means. A plurality of demodulating means for demodulating and outputting a data signal using a corresponding chaotic signal output from the plurality of second chaotic signal generators, wherein the plurality of second chaotic signal generators are provided. Using the above control signal By controlling, the plurality of chaotic signals output from the plurality of second chaotic signal generators are respectively separated and synchronized with the plurality of chaotic signals output from the plurality of first chaotic signal generators. In addition, the data signal is demodulated using a plurality of chaotic signals separated by the receiver.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１２】＜第１の実施形態＞図１は、本発明に係る
第１の実施形態である、カオス信号発生器を用いた通信
システムの構成を示すブロック図である。この実施形態
の通信システムは、送信機１００と受信機２００とが通
信ケーブル３００を介して接続されてなり、送信機１０
０は、互いに独立でかつ異なるパラメータを有する複数
ｍ個のカオス信号発生器ＫＧ１乃至ＫＧｍを備える一
方、受信機２００は、送信機１００の各カオス信号発生
器ＫＧ１乃至ＫＧｍとそれぞれ同一のパラメータを有す
るカオス信号発生器ＫＧ’１乃至ＫＧ’ｍを備える。こ
の通信システムでは、互いに独立しているカオス信号発
生器ＫＧ１乃至ＫＧｍの測定信号ｐ1（ｔ）乃至ｐ
m（ｔ）の重ね合わせより構成される１つの送信信号Ｔ
Ｘ（ｔ）から元のカオス信号ｙ1（ｔ）乃至ｙm（ｔ）を
分離同期して信号の送受信を行うことができる。ここ
で、信号の分離同期とは、複数の信号の重ね合わせ信号
から各々の信号を分離し、元の信号に同期させることで
ある。<First Embodiment> FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication system using a chaotic signal generator according to a first embodiment of the present invention. In the communication system according to this embodiment, a transmitter 100 and a receiver 200 are connected via a communication cable 300.
0 includes a plurality m of chaotic signal generators KG1 to KGm having independent and different parameters from each other, while the receiver 200 has the same parameters as the respective chaotic signal generators KG1 to KGm of the transmitter 100. It includes chaos signal generators KG′1 to KG′m. In this communication system, the measurement signals p 1 (t) to p of the chaotic signal generators KG1 to KGm that are independent of each other are set.
m (t) one transmission signal T composed of superpositions
Signals can be transmitted and received by separating and synchronizing the original chaotic signals y 1 (t) to y m (t) from X (t). Here, the separation synchronization of signals means that each signal is separated from a superimposed signal of a plurality of signals and synchronized with the original signal.
【００１３】図１において、送信機１００では、互いに
独立かつそれぞれ異なるパラメータを有する複数ｍ個の
カオス信号発生器ＫＧ１乃至ＫＧｍからカオス信号であ
る出力信号ｘ1（ｔ），ｘ2（ｔ），…，ｘm（ｔ）を発
生し、それぞれのカオス信号発生器ＫＧ１乃至ＫＧｍか
ら測定信号ｐ1（ｔ），ｐ2（ｔ），…，ｐm（ｔ）を取
り出し、それらを合成器１０１により合成してなる送信
信号ＴＸ（ｔ）＝ｐ1（ｔ）＋ｐ2（ｔ）＋…＋ｐ
m（ｔ）を１つの信号として通信ケーブル３００の送信
チャンネルを介して受信機２００に送信する。In FIG. 1, a transmitter 100 outputs chaotic output signals x 1 (t), x 2 (t), x 2 (t) from a plurality m of chaotic signal generators KG1 to KGm having mutually independent and different parameters. .., X m (t) are generated, and measurement signals p 1 (t), p 2 (t),..., P m (t) are extracted from the respective chaotic signal generators KG1 to KGm, and they are combined by the synthesizer 101. TX (t) = p 1 (t) + p 2 (t) +... + P
m (t) is transmitted as one signal to the receiver 200 via the transmission channel of the communication cable 300.
【００１４】受信機２００では、送信機１００のカオス
信号発生器ＫＧ１乃至ＫＧｍとそれぞれ同一のパラメー
タを有する複数ｍ個のカオス信号発生器ＫＧ’１乃至Ｋ
Ｇ’ｍを有して、さらに送信機１００と同様に測定信号
ｑ1（ｔ），ｑ2（ｔ），…，ｑm（ｔ）と、それらの合
成信号ＴＹ（ｔ）＝ｑ1（ｔ）＋ｑ2（ｔ）＋．．．＋ｑ
m（ｔ）を合成器２０４により発生する。減算器２０１
は、通信ケーブル３００を介して受信された送信信号Ｔ
Ｘ（ｔ）から合成信号ＴＹ（ｔ）を減算して、誤差信号
ＥＲ（ｔ）＝ＴＸ（ｔ）−ＴＹ（ｔ）を発生して分配器
２０２に出力する。分配器２０２は、入力された誤差信
号ＥＲ（ｔ）を複数ｍ分配してフォトダイオード２０３
−１乃至２０３−ｍにより光電変換した後、光電変換後
の電気信号を制御信号ｃ1（ｔ），ｃ2（ｔ），…，ｃm
（ｔ）としてそれぞれカオス信号発生器ＫＧ’１乃至Ｋ
Ｇ’ｍに出力する。すなわち、誤差信号ＥＲ（ｔ）から
制御信号ｃ1（ｔ），ｃ2（ｔ），…，ｃm（ｔ）を発生
し、受信機２００側のすべてのカオス信号発生器ＫＧ’
１乃至ＫＧ’ｍを制御する。これによって、受信機２０
０にあるカオス信号発生器ＫＧ’１乃至ＫＧ’ｍからの
カオス信号である出力信号ｙ1（ｔ），ｙ2（ｔ），…，
ｙm（ｔ）は所定の過渡時間の後、送信機１００のカオ
ス信号発生器ＫＧ１乃至ＫＧｍからの出力信号ｘ
1（ｔ），ｘ2（ｔ），…，ｘm（ｔ）に同期する。すな
わち、次式が成立する。In the receiver 200, a plurality m of chaotic signal generators KG'1 to KG'K having the same parameters as the chaotic signal generators KG1 to KGm of the transmitter 100 are provided.
A G'm, further transmitter 100 in the same manner as in the measurement signal q 1 (t), q 2 (t), ..., and q m (t), their synthetic signal TY (t) = q 1 ( t) + q 2 (t) +. . . + Q
m (t) is generated by the combiner 204. Subtractor 201
Is the transmission signal T received via the communication cable 300
The combined signal TY (t) is subtracted from X (t) to generate an error signal ER (t) = TX (t) -TY (t) and output it to the distributor 202. The splitter 202 splits the input error signal ER (t) into a plurality of m signals, and
After the photoelectric conversion according to -1 to 203-m, the electric signal after the photoelectric conversion is converted into control signals c 1 (t), c 2 (t) ,.
(T) chaos signal generators KG'1 through KG '
Output to G'm. That is, the control signal c 1 from the error signal ER (t) (t), c 2 (t), ..., c m (t) was generated, all of the chaotic signal generator KG receiver 200 '
1 to KG'm are controlled. This allows the receiver 20
0, output signals y 1 (t), y 2 (t),..., Which are chaotic signals from the chaotic signal generators KG ′ 1 to KG′m.
y m (t) is the output signal x from the chaotic signal generators KG1 to KGm of the transmitter 100 after a predetermined transient time.
1 (t), x 2 (t),..., X m (t). That is, the following equation is established.
【００１５】[0015]
【数１】ｔ→∞のときにすべてのｉに対して、 ｜ｙi（ｔ）−ｘi（ｔ）｜→０For all i at the time of the [number 1] t → ∞, | y i ( t) -x i (t) | → 0
【００１６】以上のように構成された、カオス信号発生
器を用いた通信システムにおいて、フォトダイオードを
用いて光信号を電気信号に光電変換し、もしくは、ＥＯ
Ｍを用いて電気信号を光信号に変調することができるの
で、詳細後述するように、当該通信システムを光信号の
みで伝送するように構成するようにしてもよいし、電気
信号のみで伝送するように構成してもよい。図１の例で
は、受信機２００側でフォトダイオード２０３−１乃至
２０３−ｍを挿入して光電変換している。In the communication system using the chaotic signal generator configured as described above, an optical signal is photoelectrically converted to an electric signal using a photodiode, or EO is performed.
Since an electric signal can be modulated into an optical signal by using M, the communication system may be configured to transmit only the optical signal as described later in detail, or may be transmitted only by the electric signal. It may be configured as follows. In the example of FIG. 1, the photodiodes 203-1 to 203-m are inserted on the receiver 200 side to perform photoelectric conversion.
【００１７】図２は、図１の光−電気遅延帰還型カオス
信号発生器ＫＧの構成を示すブロック図である。図２に
おいて、半導体レーザ装置であるレーザダイオード１１
によって所定の波長を有するパワーμの光信号が発生さ
れて電気光学変調器（以下、ＥＯＭという。）１２に入
射する。ＥＯＭ１２は、入射する光信号を、入力される
出力信号ｘ（ｔ）に従って、直流電源１７の直流バイア
ス電圧だけオフセットされたオフセット量θで強度変調
して、変調後の光信号を、時間遅延量Ｔｒを有する光フ
ァイバケーブル１３を介して光ファイバカプラー１４に
出力する。ここで、直流電源１７からの出力直流電圧は
高周波阻止用インダクタ１８を介してＥＯＭ１２の変調
信号入力端子１２ｔに入力され、出力信号ｘ（ｔ）が直
流バイアス電圧だけオフセットされる。光ファイバカプ
ラー１４は入力される光信号を所定の分波比で、測定信
号ｐ（ｔ）と別の測定信号ｐ’（ｔ）とに２分配され、
測定信号ｐ（ｔ）は外部装置に出力される一方、別の測
定信号ｐ’（ｔ）はフォトダイオード１５で電気信号に
光電変換された後、高周波増幅器１６を介して出力信号
ｘ（ｔ）となる。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the optical-electrical delay feedback type chaotic signal generator KG of FIG. In FIG. 2, a laser diode 11 which is a semiconductor laser device is shown.
As a result, an optical signal having a power μ having a predetermined wavelength is generated and is incident on an electro-optic modulator (hereinafter, referred to as EOM) 12. The EOM 12 intensity-modulates the incident optical signal with the offset amount θ offset by the DC bias voltage of the DC power supply 17 according to the input output signal x (t), and converts the modulated optical signal into a time delay. Output to the optical fiber coupler 14 via the optical fiber cable 13 having Tr. Here, the output DC voltage from the DC power supply 17 is input to the modulation signal input terminal 12t of the EOM 12 via the high frequency blocking inductor 18, and the output signal x (t) is offset by the DC bias voltage. The optical fiber coupler 14 splits the input optical signal into a measurement signal p (t) and another measurement signal p ′ (t) at a predetermined demultiplexing ratio,
The measurement signal p (t) is output to an external device, while another measurement signal p ′ (t) is photoelectrically converted to an electric signal by the photodiode 15 and then output via the high-frequency amplifier 16 to the output signal x (t). Becomes
【００１８】以上のように構成されたカオス信号発生器
ＫＧにおいて、カオス信号の発生パラメータはパワーμ
とオフセット量θであり、カオス信号の発生方法及び条
件については、特開平２−１１５８２０号公報や特開平
４−１３５２２０号公報において開示されており公知で
ある。カオス信号発生器ＫＧは、ＥＯＭ１２と光ファイ
バケーブル１３と光ファイバカプラー１４とフォトダイ
オード１５と高周波増幅器１６とにより構成される帰還
ループ回路によりカオス発振動作し、カオス電気信号で
ある出力信号ｘ（ｔ）と、カオス光信号である測定信号
ｐ（ｔ）を外部装置に出力する。In the chaos signal generator KG configured as described above, the generation parameter of the chaos signal is power μ.
And the amount of offset θ, and the method and conditions for generating a chaotic signal are disclosed and known in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2-115820 and 4-135220. The chaos signal generator KG performs a chaos oscillation operation by a feedback loop circuit including the EOM 12, the optical fiber cable 13, the optical fiber coupler 14, the photodiode 15, and the high frequency amplifier 16, and outputs an output signal x (t) which is a chaotic electric signal. ) And a measurement signal p (t), which is a chaotic optical signal, is output to an external device.
【００１９】図３は、図１の光−電気遅延帰還型カオス
信号発生器ＫＧ’の構成を示すブロック図である。受信
機２００側に設けられるカオス信号発生器ＫＧ’は、送
信機１００側に設けられるカオス信号発生器ＫＧに比較
して、以下の点が異なるが、他の構成は同様である。 （１）出力信号がｙ（ｔ）と定義され、測定信号がｑ
（ｔ）と定義され、制御信号ｃ（ｔ）がさらに導入され
る。 （２）高周波増幅器１６の出力端子と、ＥＯＭ１２の制
御信号入力端子との間に、加算器である合成器１９が挿
入され、合成器１９は出力信号ｙ（ｔ）と制御信号ｃ
（ｔ）とを加算することにより合成してＥＯＭ１２の変
調信号入力端子１２ｔに出力する。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the optical-electrical delay feedback type chaotic signal generator KG 'of FIG. The chaos signal generator KG 'provided on the receiver 200 side is different from the chaos signal generator KG provided on the transmitter 100 in the following points, but the other configuration is the same. (1) The output signal is defined as y (t) and the measurement signal is q
(T), and a control signal c (t) is further introduced. (2) A combiner 19, which is an adder, is inserted between the output terminal of the high-frequency amplifier 16 and the control signal input terminal of the EOM 12, and the combiner 19 outputs the output signal y (t) and the control signal c.
(T) and add them to output to the modulation signal input terminal 12t of the EOM 12.
【００２０】以上のように構成されたカオス信号発生器
ＫＧ’は、ＥＯＭ１２と光ファイバケーブル１３と光フ
ァイバカプラー１４とフォトダイオード１５と高周波増
幅器１６とにより構成される帰還ループ回路によりカオ
ス発振動作し、かつ、そのカオス発振動作が制御信号ｃ
（ｔ）により制御され、カオス電気信号である出力信号
ｙ（ｔ）と、カオス光信号である測定信号ｑ（ｔ）を外
部装置に出力する。The chaos signal generator KG 'configured as described above performs a chaos oscillation operation by a feedback loop circuit composed of the EOM 12, the optical fiber cable 13, the optical fiber coupler 14, the photodiode 15, and the high frequency amplifier 16. And the chaos oscillation operation is controlled by the control signal c.
(T), and outputs an output signal y (t), which is a chaotic electric signal, and a measurement signal q (t), which is a chaotic optical signal, to an external device.
【００２１】＜第２の実施形態＞図４は、本発明に係る
第２の実施形態である、カオス信号発生器を用いた光通
信システムの構成を示すブロック図である。この実施形
態の通信システムは、互いに光ファイバケーブル３１０
を介して接続された光送信機１１０と光受信機２１０と
からなり、光送信機１１０と光受信機２１０とがそれぞ
れ２つのカオス信号発生器を備えることにより、２つの
カオス信号を分離同期することを特徴としている。<Second Embodiment> FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an optical communication system using a chaotic signal generator according to a second embodiment of the present invention. The communication system of this embodiment is configured such that the optical fiber cables 310
The optical transmitter 110 and the optical receiver 210 are connected via the optical transmitter 110. The optical transmitter 110 and the optical receiver 210 each have two chaotic signal generators, so that two chaotic signals are separated and synchronized. It is characterized by:
【００２２】図４において、光送信機１１０では、ＥＯ
Ｍ１２−１と光ファイバケーブル１３−１と光ファイバ
カプラー１４−１とフォトダイオード１５−１と高周波
増幅器１６−１とにより帰還ループ回路を構成し、当該
帰還ループ回路とレーザダイオード１１−１とにより第
１のカオス信号発生器を構成する。一方、ＥＯＭ１２−
２と光ファイバケーブル１３−２と光ファイバカプラー
１４−２とフォトダイオード１５−２と高周波増幅器１
６−２とにより帰還ループ回路を構成し、当該帰還ルー
プ回路とレーザダイオード１１−２とにより第２のカオ
ス信号発生器を構成する。第１のカオス信号発生器から
の測定信号は光ファイバカプラー１４−１から光合波器
１０１ａに出力され、第２のカオス信号発生器からの測
定信号は光ファイバカプラー１４−２から光合波器１０
１ａに出力され、光合波器１０１ａは２つの測定信号を
合波した後、合波信号を送信信号として光ファイバケー
ブル３１０を介して光受信機２１０の光合波分波器２０
の入力端子Ｔａに出力して伝送する。In FIG. 4, the optical transmitter 110 has an EO
A feedback loop circuit is configured by M12-1, the optical fiber cable 13-1, the optical fiber coupler 14-1, the photodiode 15-1, and the high frequency amplifier 16-1, and the feedback loop circuit and the laser diode 11-1 form the feedback loop circuit. A first chaotic signal generator is configured. On the other hand, EOM12-
2, optical fiber cable 13-2, optical fiber coupler 14-2, photodiode 15-2, and high frequency amplifier 1
6-2 constitute a feedback loop circuit, and the feedback loop circuit and the laser diode 11-2 constitute a second chaotic signal generator. The measurement signal from the first chaos signal generator is output from the optical fiber coupler 14-1 to the optical multiplexer 101a, and the measurement signal from the second chaos signal generator is output from the optical fiber coupler 14-2 to the optical multiplexer 10a.
1a, the optical multiplexer 101a multiplexes the two measurement signals, and then uses the multiplexed signal as a transmission signal via the optical fiber cable 310 to generate an optical multiplexer / demultiplexer 20 of the optical receiver 210.
To the input terminal Ta for transmission.
【００２３】光受信機２１０では、ＥＯＭ１２’−１と
光ファイバケーブル１３’−１と光ファイバカプラー１
４’−１とフォトダイオード１５’−１と加算増幅器２
１−１とにより帰還ループ回路を構成し、当該帰還ルー
プ回路とレーザダイオード１１’−１とにより第１のカ
オス信号発生器を構成する。一方、ＥＯＭ１２’−２と
光ファイバケーブル１３’−２と光ファイバカプラー１
４’−２とフォトダイオード１５’−２と加算増幅器２
１−２とにより帰還ループ回路を構成し、当該帰還ルー
プ回路とレーザダイオード１１’−２とにより第２のカ
オス信号発生器を構成する。ここで、光送信機１１０の
第１のカオス信号発生器のパラメータは光受信機２１０
の第１のカオス信号発生器のパラメータと同一であり、
光送信機１１０の第２のカオス信号発生器のパラメータ
は光受信機２１０の第２のカオス信号発生器のパラメー
タと同一であるが、第１と第２のカオス信号発生器のパ
ラメータは互いに独立で異なる。In the optical receiver 210, the EOM 12'-1, the optical fiber cable 13'-1 and the optical fiber coupler 1
4'-1, photodiode 15'-1, and summing amplifier 2
1-1 forms a feedback loop circuit, and the feedback loop circuit and the laser diode 11'-1 form a first chaotic signal generator. On the other hand, the EOM 12'-2, the optical fiber cable 13'-2, and the optical fiber coupler 1
4'-2, photodiode 15'-2 and summing amplifier 2
1-2 form a feedback loop circuit, and the feedback loop circuit and the laser diode 11'-2 form a second chaotic signal generator. Here, the parameters of the first chaotic signal generator of the optical transmitter 110 are the optical receiver 210
Are the same as the parameters of the first chaotic signal generator of
The parameters of the second chaotic signal generator of the optical transmitter 110 are the same as the parameters of the second chaotic signal generator of the optical receiver 210, but the parameters of the first and second chaotic signal generators are independent of each other. Different.
【００２４】光ファイバカプラー１４’−１で分配され
る測定信号は光合波器２０４ａを介して光合波分波器２
０の入力端子Ｔｂに入力されるとともに、光ファイバカ
プラー１４’−２で分配される測定信号は光合波器２０
４ａを介して光合波分波器２０の入力端子Ｔｂに入力さ
れる。The measurement signal distributed by the optical fiber coupler 14'-1 is transmitted to the optical multiplexer / demultiplexer 2 via the optical multiplexer 204a.
0 input terminal Tb and the measurement signal distributed by the optical fiber coupler 14'-2 are input to the optical multiplexer 20.
The signal is input to the input terminal Tb of the optical multiplexer / demultiplexer 20 via 4a.
【００２５】光合波分波器２０は、図５に示すように、
２つのフォトダイオード３１，３２と、２つの差動増幅
器３３，３４とから構成され、フォトダイオード３１は
入力端子Ｔａから入射する光信号を電気信号に光電変換
して、差動増幅器３３及び３４の各非反転入力端子に出
力する一方、フォトダイオード３２は入力端子Ｔｂから
入射する光信号を電気信号に光電変換して、差動増幅器
３３及び３４の各反転入力端子に出力する。差動増幅器
３３は、非反転入力端子に入力される電気信号から反転
信号端子に入力される電気信号を減算しかつ増幅して、
差動増幅結果の信号を出力端子Ｔｃから出力する。一
方、差動増幅器３４は、非反転入力端子に入力される電
気信号から反転信号端子に入力される電気信号を減算し
かつ増幅して、差動増幅結果の信号を出力端子Ｔｄから
出力する。従って、出力端子Ｔｃから出力される電気信
号は、入力端子Ｔａを介して入力される光信号と、入力
端子Ｔｂを介して入力される光信号との差信号に対応
し、出力端子Ｔｄから出力される電気信号は、入力端子
Ｔａを介して入力される光信号と、入力端子Ｔｂを介し
て入力される光信号との差信号に対応する。As shown in FIG. 5, the optical multiplexer / demultiplexer 20
The photodiode 31 includes two photodiodes 31 and 32 and two differential amplifiers 33 and 34. The photodiode 31 photoelectrically converts an optical signal incident from the input terminal Ta into an electric signal, and outputs the electric signal to the differential amplifiers 33 and 34. While outputting to each non-inverting input terminal, the photodiode 32 photoelectrically converts an optical signal incident from the input terminal Tb into an electric signal and outputs the electric signal to each inverting input terminal of the differential amplifiers 33 and 34. The differential amplifier 33 subtracts and amplifies the electric signal input to the inverted signal terminal from the electric signal input to the non-inverting input terminal,
A signal resulting from the differential amplification is output from the output terminal Tc. On the other hand, the differential amplifier 34 subtracts and amplifies the electric signal input to the inverting signal terminal from the electric signal input to the non-inverting input terminal, and outputs a signal of the differential amplification result from the output terminal Td. Therefore, the electric signal output from the output terminal Tc corresponds to the difference signal between the optical signal input through the input terminal Ta and the optical signal input through the input terminal Tb, and is output from the output terminal Td. The electrical signal corresponds to a difference signal between the optical signal input via the input terminal Ta and the optical signal input via the input terminal Tb.
【００２６】図４において、光合波分波器２０の出力端
子Ｔｃから出力される電気信号は加算増幅器２１−１の
入力端子に入力されて、制御信号ｃ1（ｔ）として動作
する。また、光合波分波器２０の出力端子Ｔｄから出力
される電気信号は加算増幅器２１−２の入力端子に入力
されて、制御信号ｃ2（ｔ）として動作する。In FIG. 4, the electric signal output from the output terminal Tc of the optical multiplexer / demultiplexer 20 is input to the input terminal of the addition amplifier 21-1, and operates as a control signal c 1 (t). The electric signal output from the output terminal Td of the optical multiplexer demultiplexer 20 is input to the input terminal of the summing amplifier 21-2 operates as the control signal c 2 (t).
【００２７】以上のように構成された通信システムにお
いても、光送信機１１０から光ファイバケーブル３１０
を介して送信された制御信号により光受信機２１０側の
第１と第２のカオス信号発生器の動作が制御され、光受
信機２１０にある第１と第２のカオス信号発生器からの
カオス信号である２つの出力信号は所定の過渡時間の
後、光送信機１１０の第１と第２のカオス信号発生器か
らの出力信号に同期する。In the communication system configured as described above, the optical fiber cable 310
The operation of the first and second chaotic signal generators on the optical receiver 210 side is controlled by the control signal transmitted through the optical receiver 210, and the chaos from the first and second chaotic signal generators in the optical receiver 210 is controlled. The two output signals, which are signals, are synchronized with the output signals from the first and second chaotic signal generators of the optical transmitter 110 after a predetermined transient time.
【００２８】＜第３の実施形態＞図６は、本発明に係る
第３の実施形態である、複合共振器型半導体レーダ装置
を備えたカオス信号発生器を用いた光通信システムの構
成を示すブロック図である。この実施形態の光通信シス
テムは、すべて光学素子で構成して全光型通信システム
を構成したことを特徴としている。<Third Embodiment> FIG. 6 shows the configuration of an optical communication system using a chaos signal generator provided with a composite resonator type semiconductor radar device according to a third embodiment of the present invention. It is a block diagram. The optical communication system according to the present embodiment is characterized in that an all-optical communication system is configured by all including optical elements.
【００２９】図６において、光送信機１２０では、レー
ザダイオード４０−１の発振光信号の第１の放射面側に
集光レンズ４１−１を介して外部ミラー４２−１が設け
られ、レーザダイオード４０−１から放射される発振光
信号は集光レンズ４１−１を介して外部ミラー４２−１
で反射された後、同じ光路をたどり、集光レンズ４１−
１を介してダイオード４０−１に外部反射光として入射
して第１のカオス信号発生器の帰還ループ回路を構成し
て、レーザダイオード４０−１の第２の放射面からの発
振光信号はカオス状態となって光ファイバカプラー４３
に出力される。ここで、レーザダイオード４０−１の第
１の放射面から外部ミラー４２−１の反射面までの距離
はＬ１／２に設定され、これにより、カオス発振のパラ
メータが定まる。In FIG. 6, in the optical transmitter 120, an external mirror 42-1 is provided via a condenser lens 41-1 on the first radiation surface side of the oscillation light signal of the laser diode 40-1. The oscillating light signal emitted from 40-1 is transmitted through a condenser lens 41-1 to an external mirror 42-1.
After being reflected by the optical path, it follows the same optical path and
The laser light is incident on the diode 40-1 as external reflected light via the first laser diode 1 to form a feedback loop circuit of the first chaos signal generator, and the oscillation light signal from the second radiation surface of the laser diode 40-1 is chaotic. State and the optical fiber coupler 43
Is output to Here, the distance from the first radiation surface of the laser diode 40-1 to the reflection surface of the external mirror 42-1 is set to L1 / 2, thereby determining the parameters of the chaotic oscillation.
【００３０】一方、レーザダイオード４０−２の発振光
信号の第１の放射面側に集光レンズ４１−２を介して外
部ミラー４２−２が設けられ、レーザダイオード４０−
２から放射される発振光信号は集光レンズ４１−２を介
して外部ミラー４２−２で反射された後、同じ光路をた
どり、集光レンズ４１−２を介してダイオード４０−２
に外部反射光として入射して第２のカオス信号発生器の
帰還ループ回路を構成し、レーザダイオード４０−２の
第２の放射面からの発振光信号はカオス状態となって光
ファイバカプラー４３に出力される。ここで、レーザダ
イオード４０−２の第１の放射面から外部ミラー４２−
２の反射面までの距離はＬ２／２に設定され、これによ
り、カオス発振のパラメータが定まる。ここで、Ｌ１≠
Ｌ２である。On the other hand, an external mirror 42-2 is provided via a condenser lens 41-2 on the first radiation surface side of the oscillation light signal of the laser diode 40-2.
The oscillating light signal radiated from 2 is reflected by the external mirror 42-2 via the condenser lens 41-2, then follows the same optical path, and passes through the condenser lens 41-2 to the diode 40-2.
To form a feedback loop circuit of the second chaotic signal generator, and the oscillating light signal from the second radiation surface of the laser diode 40-2 becomes chaotic and enters the optical fiber coupler 43. Is output. Here, the external mirror 42- is connected from the first radiation surface of the laser diode 40-2.
The distance to the reflecting surface of No. 2 is set to L2 / 2, whereby the parameters of the chaotic oscillation are determined. Here, L1 ≠
L2.
【００３１】光ファイバカプラー４３は入力される２つ
の発振光信号を合波した後、送信光信号として光アイソ
レータ４４及び光ファイバケーブル３２０を介して光受
信機２２０の光ファイバカプラー４５に伝送されて入力
される。The optical fiber coupler 43 combines the two input oscillating optical signals and then transmits the multiplexed optical signal to the optical fiber coupler 45 of the optical receiver 220 via the optical isolator 44 and the optical fiber cable 320 as a transmission optical signal. Is entered.
【００３２】光受信機２２０では、第１のカオス信号発
生器のレーザダイオード４０’−１で発振された発振光
信号は光ファイバケーブル４７−１を介して光減算器４
６−１に出力される一方、第２のカオス信号発生器のレ
ーザダイオード４０’−２で発振された発振光信号は光
ファイバケーブル４７−２を介して光減算器４６−２に
出力される。光ファイバカプラー４５は、光ファイバケ
ーブル３２０を介して受信された光信号を２分配し、一
方の光信号を光減算器４６−１に出力する一方、他方の
光信号を光減算器４６−２に出力する。光減算器４６−
１は光ファイバカプラー４５から入力される光信号か
ら、光ファイバケーブル４７−１から入力される光信号
を減算して、減算結果の光信号をレーザダイオードの帰
還信号としてレーザダイオード４０’−２に入力する。
一方、光減算器４６−２は光ファイバカプラー４５から
入力される光信号から光ファイバケーブル４７−２から
入力される光信号を減算して、減算結果の光信号をレー
ザダイオードの帰還信号としてレーザダイオード４０’
−１に入力する。ここで、光減算器４６−１及び４６−
２は、入力される一方の光信号をπだけ移相した後、２
つの光信号を合波することにより光減算演算を行う。In the optical receiver 220, the oscillated optical signal oscillated by the laser diode 40'-1 of the first chaotic signal generator is applied to the optical subtractor 4 via the optical fiber cable 47-1.
The oscillated light signal oscillated by the laser diode 40'-2 of the second chaotic signal generator is output to the optical subtractor 46-2 via the optical fiber cable 47-2 while being output to 6-1. . The optical fiber coupler 45 splits the optical signal received via the optical fiber cable 320 into two, outputs one optical signal to the optical subtractor 46-1, and outputs the other optical signal to the optical subtractor 46-2. Output to Optical subtractor 46-
1 subtracts the optical signal input from the optical fiber cable 47-1 from the optical signal input from the optical fiber coupler 45, and outputs the subtracted optical signal to the laser diode 40'-2 as a feedback signal of the laser diode. input.
On the other hand, the optical subtractor 46-2 subtracts the optical signal input from the optical fiber cable 47-2 from the optical signal input from the optical fiber coupler 45, and uses the resulting optical signal as a feedback signal of the laser diode. Diode 40 '
Enter -1. Here, the optical subtractors 46-1 and 46-
2 shifts one input optical signal by π and then 2
An optical subtraction operation is performed by combining two optical signals.
【００３３】以上のように構成された光受信機２２０に
おいて、光減算器４６−２とレーザダイオード４０’−
１と光ファイバケーブル４７−１と光減算器４６−１と
により帰還長さＬ１を有する第１のカオス信号発生器の
帰還ループ回路を構成し、光減算器４６−１とレーザダ
イオード４０’−２と光ファイバケーブル４７−２と光
減算器４６−２とにより帰還長さＬ２を有する第１のカ
オス信号発生器の帰還ループ回路を構成する。In the optical receiver 220 configured as described above, the optical subtractor 46-2 and the laser diode 40'-
1, the optical fiber cable 47-1 and the optical subtractor 46-1 constitute a feedback loop circuit of the first chaotic signal generator having a feedback length L1, and the optical subtractor 46-1 and the laser diode 40'- 2, the optical fiber cable 47-2, and the optical subtractor 46-2 constitute a feedback loop circuit of the first chaotic signal generator having a feedback length L2.
【００３４】以上のように構成された第３の実施形態の
通信システムは、第１及び第２の実施形態の通信システ
ムと同様に動作する。すなわち、光送信機１２０から光
ファイバケーブル３２０を介して送信された制御信号に
より光受信機２２０側の第１と第２のカオス信号発生器
の動作が制御され、光受信機２２０にある第１と第２の
カオス信号発生器からのカオス信号である２つの出力信
号は所定の過渡時間の後、光送信機１２０の第１と第２
のカオス信号発生器からの出力信号に同期する。The communication system of the third embodiment configured as described above operates similarly to the communication systems of the first and second embodiments. That is, the operation of the first and second chaotic signal generators on the optical receiver 220 side is controlled by the control signal transmitted from the optical transmitter 120 via the optical fiber cable 320, and the first And two chaotic signals from the second chaotic signal generator, after a predetermined transient time, the first and second signals of the optical transmitter 120.
To the output signal from the chaotic signal generator.
【００３５】＜第４の実施形態＞図７は、本発明に係る
第４の実施形態である、カオスコード分割多重アクセス
（ＣＣＤＭＡ）システムを構成する、カオス信号発生器
を用いた光通信システムの構成を示すブロック図であ
る。この光通信システムは、互いに光ファイバケーブル
３３０及び３３１を介して接続された光送信機１３０と
光受信機２３０とにより構成される。<Fourth Embodiment> FIG. 7 shows an optical communication system using a chaos signal generator, which constitutes a chaos code division multiple access (CCDMA) system according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration. This optical communication system includes an optical transmitter 130 and an optical receiver 230 connected to each other via optical fiber cables 330 and 331.
【００３６】図７において、光送信機１３０では、送信
機１００内の合成器１０１から出力される送信信号ＴＸ
（ｔ）は光ファイバケーブル３３０を介して光受信機２
３０の受信機２００内の減算器２０１に伝送されて入力
される。一方、送信機１００内の各カオス信号発生器Ｋ
Ｇ１乃至ＫＧｍからそれぞれ出力されるカオス信号であ
る出力信号ｘ1（ｔ），ｘ2（ｔ），…，ｘm（ｔ）はそ
れぞれＥＯＭ５１−１乃至５１−ｍに入力される。In FIG. 7, an optical transmitter 130 transmits a transmission signal TX output from a combiner 101 in the transmitter 100.
(T) shows the optical receiver 2 via the optical fiber cable 330;
The signal is transmitted to the subtractor 201 in the receiver 200 and input. On the other hand, each chaotic signal generator K in the transmitter 100
The output signals x 1 (t), x 2 (t),..., X m (t), which are chaotic signals output from G1 to KGm, are input to EOMs 51-1 to 51-m, respectively.
【００３７】光受信機２３０側に伝送すべきデジタルデ
ータ信号ｂ1（ｔ），ｂ2（ｔ），…，ｂm（ｔ）はそれ
ぞれＥＯＭ５１−１乃至５１−ｍに入力され、ＥＯＭ５
１−１乃至５１−ｍはそれぞれ、出力信号ｘ1（ｔ），
ｘ2（ｔ），…，ｘm（ｔ）を対応するデジタルデータ信
号ｂ1（ｔ），ｂ2（ｔ），…，ｂm（ｔ）に従って強度
変調して変調後の光信号ｚ1（ｔ），ｚ2（ｔ），…，ｚ
m（ｔ）を光合波器５２に出力する。光合波器５２は、
入力される複数ｍ個の光信号を合波して、合波信号を送
信光信号ＴＸＤ（ｔ）＝ｚ1（ｔ）＋ｚ2（ｔ）＋…＋ｚ
m（ｔ）を光ファイバケーブル３３１を介して光分波器
５３に伝送して出力する。The digital data signals b 1 (t), b 2 (t),..., B m (t) to be transmitted to the optical receiver 230 are input to the EOMs 51-1 to 51-m, respectively.
1-1 to 51-m are output signals x 1 (t),
x 2 (t), ..., the digital data signal b 1 corresponding to x m (t) (t) , b 2 (t), ..., the optical signals z 1 of the intensity modulation to the modulated according b m (t) (T), z 2 (t), ..., z
m (t) is output to the optical multiplexer 52. The optical multiplexer 52 is
A plurality m of input optical signals are multiplexed, and the multiplexed signal is transmitted as a transmission optical signal TXD (t) = z 1 (t) + z 2 (t) +... + Z
m (t) is transmitted to the optical demultiplexer 53 via the optical fiber cable 331 and output.
【００３８】光受信機２３０では、光分波器５３は入力
された光信号を複数ｍ個の光信号に分配した後、復調器
５４−１乃至５４−ｍに出力する。一方、受信機２００
内の各カオス信号発生器ＫＧ’１乃至ＫＧ’ｍによって
発生された出力信号ｙ1（ｔ），ｙ2（ｔ），…，ｙ
m（ｔ）はそれぞれ対応する復調器５４−１乃至５４−
ｍに出力される。各復調器５４−１乃至５４−ｍはそれ
ぞれ、ＥＯＭとフォトダイオードと時間積分器とが縦続
接続されて構成され、入力される光信号を対応する出力
信号ｙ1（ｔ），ｙ2（ｔ），…，ｙm（ｔ）に従って強
度変調した後、光電変換しかつ時間積分することによ
り、それぞれ対応するデジタルデータ信号ｂ1’
（ｔ），ｂ2’（ｔ），…，ｂm’（ｔ）を復調して出力
する。In the optical receiver 230, the optical demultiplexer 53 divides the input optical signal into a plurality of m optical signals and outputs the signals to the demodulators 54-1 to 54-m. On the other hand, the receiver 200
, Output signals y 1 (t), y 2 (t),..., Y generated by the respective chaos signal generators KG ′ 1 to KG′m.
m (t) is the corresponding demodulator 54-1 to 54-
m. Each demodulators 54-1 to 54-m includes a a time integrator EOM and photodiodes are cascaded, the output signal corresponding to the optical signal input y 1 (t), y 2 (t ),..., Y m (t), the intensity is modulated, photoelectrically converted, and time-integrated to obtain a corresponding digital data signal b 1 ′.
(T), b 2 '(t), ..., b m ' (t) are demodulated and output.
【００３９】以上のように構成された第４の実施形態の
光通信システムでは、測定信号の合波信号である送信信
号ＴＸ（ｔ）を光ファイバケーブル３３０を用いて送信
する一方、送信機１００の各カオス信号発生器ＫＧ１乃
至ＫＧｍで発生されたカオス信号である出力信号ｘ
1（ｔ），ｘ2（ｔ），…，ｘm（ｔ）を伝送すべきデジ
タルデータ信号ｂ1（ｔ），ｂ2（ｔ），…，ｂm（ｔ）
に従って強度変調してその合波信号である送信光信号Ｔ
ＸＤ（ｔ）を光ファイバケーブル３３１を介して送信す
る。そして、光受信機２３０では、送信信号ＴＸ（ｔ）
に基づいて各カオス信号発生器ＫＧ’１乃至ＫＧ’ｍで
分離同期することにより復元したカオス信号である出力
信号ｙ1（ｔ），ｙ2（ｔ），…，ｙm（ｔ）を用いて、
異なるカオス信号間の直交性を利用して、送信光信号Ｔ
ＸＤ（ｔ）から元のデジタルデータ信号ｂ1（ｔ），ｂ2
（ｔ），…，ｂm（ｔ）を復調して抽出する。すなわ
ち、異なるカオス信号間の直交性を利用して、カオス信
号とＴＸＤ（ｔ）信号との相関関数の時間積分によって
元の情報を回復できる。これにより、カオス信号をコー
ド信号として用いた、ＣＤＭＡ光通信システムを構成し
ている。In the optical communication system of the fourth embodiment configured as described above, the transmission signal TX (t), which is a combined signal of the measurement signals, is transmitted using the optical fiber cable 330, while the transmitter 100 Output signal x, which is a chaotic signal generated by each of the chaotic signal generators KG1 to KGm
1 (t), x 2 ( t), ..., the digital data signal b 1 to be transmitted x m (t) (t) , b 2 (t), ..., b m (t)
Is modulated according to the following equation:
XD (t) is transmitted via the optical fiber cable 331. Then, in the optical receiver 230, the transmission signal TX (t)
, Using the output signals y 1 (t), y 2 (t),..., Y m (t), which are the chaotic signals restored by separating and synchronizing the respective chaotic signal generators KG ′ 1 to KG′m based on hand,
Taking advantage of the orthogonality between different chaotic signals, the transmitted optical signal T
XD (t) to original digital data signals b 1 (t), b 2
(T),..., B m (t) are demodulated and extracted. That is, the original information can be recovered by time integration of the correlation function between the chaotic signal and the TXD (t) signal using the orthogonality between different chaotic signals. Thus, a CDMA optical communication system using the chaos signal as a code signal is configured.
【００４０】[0040]
【実施例】本発明者は、図４の第２の実施形態の通信シ
ステムを用いて実験を行って、その動作について以下の
ように確認した。EXAMPLE The present inventor conducted an experiment using the communication system of the second embodiment shown in FIG. 4, and confirmed the operation as follows.
【００４１】図８は、カオス信号発生器ＫＧ１からの出
力信号ｘ1（ｔ）の信号波形を示す波形図であり、図９
は、カオス信号発生器ＫＧ２からの出力信号ｘ2（ｔ）
の信号波形を示す波形図である。また、図１０は、カオ
ス信号発生器ＫＧ１からの出力信号ｘ1（ｔ）と出力遅
延信号ｘ1（ｔ＋Ｔｒ）との相関関係を示す位相図であ
り、図１１は、カオス信号発生器ＫＧ２からの出力信号
ｘ2（ｔ）と出力遅延信号ｘ2（ｔ＋Ｔｒ）との相関関係
を示す位相図である。図８乃至図１１から明らかなよう
に、第１のカオス信号発生器ＫＧ１と第２のカオス信号
発生器ＫＧ２とによって発生されるカオス信号は互いに
独立でかつ異なるパラメータを有することがわかる。FIG. 8 is a waveform diagram showing the signal waveform of the output signal x 1 (t) from the chaos signal generator KG1, and FIG.
Is the output signal x 2 (t) from the chaos signal generator KG2
FIG. 4 is a waveform chart showing a signal waveform of FIG. FIG. 10 is a phase diagram showing a correlation between the output signal x 1 (t) from the chaos signal generator KG1 and the output delay signal x 1 (t + Tr), and FIG. 11 is a phase diagram showing the correlation between the chaos signal generator KG2. FIG. 6 is a phase diagram showing a correlation between the output signal x 2 (t) and the output delay signal x 2 (t + Tr). As is clear from FIGS. 8 to 11, it can be seen that the chaotic signals generated by the first chaotic signal generator KG1 and the second chaotic signal generator KG2 have independent and different parameters.
【００４２】さらに、図１２は、光送信機１１０からの
送信信号ＴＸ（ｔ）の信号波形を示す波形図である。ま
た、図１３は、光受信機１１０の第１のカオス信号発生
器ＫＧ’１からの出力信号ｙ1（ｔ）と出力遅延信号ｙ1
（ｔ＋Ｔｒ）との相関関係を示す位相図であり、図１４
は、光受信機２１０の第２のカオス信号発生器ＫＧ’２
からの出力信号ｙ2（ｔ）と出力遅延信号ｙ2（ｔ＋Ｔ
ｒ）との相関関係を示す位相図である。さらに、図１５
は、光送信機１１０の第１のカオス信号発生器ＫＧ１か
らの出力信号ｘ1（ｔ）と、光受信機２１０の第１のカ
オス信号発生器ＫＧ’１からの出力信号ｙ1（ｔ）との
相関関係を示す位相図であり、図１６は、光送信機１１
０の第２のカオス信号発生器ＫＧ２からの出力信号ｘ2
（ｔ）と、光受信機２１０の第２のカオス信号発生器Ｋ
Ｇ’２からの出力信号ｙ2（ｔ）との相関関係を示す位
相図である。図１３乃至図１６から明らかなように、光
受信機２１０側のカオス信号発生器からの出力信号は、
光送信機１１０側のカオス信号発生器からの出力信号に
完全に同期していることがわかる。つまり、１つの送信
信号よりカオス信号を分離することができることがわか
る。FIG. 12 is a waveform diagram showing a signal waveform of the transmission signal TX (t) from the optical transmitter 110. FIG. 13 shows an output signal y 1 (t) and an output delay signal y 1 from the first chaos signal generator KG ′ 1 of the optical receiver 110.
FIG. 14 is a phase diagram showing a correlation with (t + Tr), and FIG.
Is the second chaotic signal generator KG'2 of the optical receiver 210.
Output signal y 2 (t) and output delay signal y 2 (t + T
FIG. 9 is a phase diagram showing a correlation with r). Further, FIG.
The output signal x 1 from the first chaotic signal generator KG1 the optical transmitter 110 (t), the output signal y 1 of the first chaotic signal generator KG'1 optical receiver 210 (t) FIG. 16 is a phase diagram showing a correlation with the optical transmitter 11.
0 output signal x 2 from the second chaotic signal generator KG2
(T) and the second chaotic signal generator K of the optical receiver 210
FIG. 11 is a phase diagram showing a correlation with an output signal y 2 (t) from G′2. As is clear from FIGS. 13 to 16, the output signal from the chaos signal generator on the optical receiver 210 side is:
It can be seen that the signal is completely synchronized with the output signal from the chaos signal generator on the optical transmitter 110 side. That is, it is understood that the chaotic signal can be separated from one transmission signal.
【００４３】＜変形例＞以上の実施形態においては、光
ファイバケーブル３１０，３２０，３３０，３３１を用
いて伝送しているが、本発明はこれに限らず、電気信号
の形式で同軸ケーブルなどの通信ケーブルで伝送しても
よい。また、無線伝送路を用いてもよく、この場合、無
線送信機と無線受信機が付加される。<Modification> In the above embodiments, transmission is performed using the optical fiber cables 310, 320, 330, and 331. However, the present invention is not limited to this. It may be transmitted by a communication cable. Further, a wireless transmission path may be used. In this case, a wireless transmitter and a wireless receiver are added.
【００４４】＜実施形態の効果＞以上説明したように、
本発明に係る実施形態によれば、互いに独立しているカ
オス信号の重ね合わせから元の信号を分離することがで
き、その通信システムの構成は非常に簡単であり、容易
に電子回路又は光学素子で実現できる。また、当該通信
システムを用いて、カオス信号を拡散コードとして利用
するカオススペクトル拡散通信システム又は多重秘話通
信システムを構築することができる。<Effects of Embodiment> As described above,
According to the embodiment of the present invention, the original signal can be separated from the superposition of the chaotic signals independent of each other, the configuration of the communication system is very simple, and the electronic circuit or the optical element is easily Can be realized. Further, using the communication system, a chaotic spread spectrum communication system or a multiple privacy communication system using a chaotic signal as a spreading code can be constructed.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上詳述したように第１の発明に係るカ
オス信号発生器を用いた通信システムによれば、通信路
を介して接続された送信機と受信機とを備えた通信シス
テムにおいて、上記送信機は、互いに独立でかつ異なる
パラメータを有し、カオス信号を発生して出力する複数
の第１のカオス信号発生器と、上記複数のカオス信号発
生器から出力される複数のカオス信号を合成して、合成
後の送信信号を上記通信路を介して上記受信機に伝送し
て出力する第１の合成手段とを備え、上記受信機は、上
記複数の第１のカオス信号発生器とそれぞれ同一のパラ
メータを有し、カオス信号を発生して出力する複数の第
２のカオス信号発生器と、上記複数の第２のカオス信号
発生器から出力される複数のカオス信号を合成して、合
成後の合成信号を出力する第２の合成手段と、上記第１
の合成手段から出力される送信信号から、上記第２の合
成手段から出力される合成信号を減算して誤差信号を生
成して、制御信号として上記複数の第２のカオス信号発
生器に出力する減算手段とを備え、上記複数の第２のカ
オス信号発生器を上記制御信号を用いて制御することに
より、上記複数の第２のカオス信号発生器から出力され
る複数のカオス信号はそれぞれ、上記複数の第１のカオ
ス信号発生器から出力される複数のカオス信号に分離し
て同期する。従って、本発明によれば、互いに独立して
いるカオス信号の重ね合わせから元の信号を分離するこ
とができ、その通信システムの構成は非常に簡単であ
り、容易に電子回路又は光学素子で実現できる。また、
当該通信システムを用いて、カオス信号を拡散コードと
して利用するカオススペクトル拡散通信システム又は多
重秘話通信システムを構築することができる。As described above in detail, according to the communication system using the chaotic signal generator according to the first invention, a communication system including a transmitter and a receiver connected via a communication path is provided. A plurality of first chaotic signal generators having independent and different parameters from each other and generating and outputting a chaotic signal, and a plurality of chaotic signals output from the plurality of chaotic signal generators First combining means for combining and transmitting the combined transmission signal to the receiver via the communication path and outputting the combined signal, and wherein the receiver includes the plurality of first chaotic signal generators. And a plurality of second chaos signal generators having the same parameters as the first and second chaos signal generators for generating and outputting chaos signals, and synthesizing a plurality of chaos signals output from the plurality of second chaos signal generators. And the synthesized signal after synthesis And second combining means for force, the first
Subtracting the combined signal output from the second combining means from the transmission signal output from the combining means to generate an error signal and outputting the error signal as a control signal to the plurality of second chaotic signal generators A plurality of chaotic signals output from the plurality of second chaotic signal generators by controlling the plurality of second chaotic signal generators using the control signal. The plurality of chaotic signals output from the plurality of first chaotic signal generators are separated and synchronized. Therefore, according to the present invention, the original signal can be separated from the superposition of the chaotic signals that are independent of each other, and the configuration of the communication system is very simple, and can be easily realized by an electronic circuit or an optical element. it can. Also,
Using the communication system, a chaotic spread spectrum communication system or a multi-secret communication system using a chaotic signal as a spreading code can be constructed.
【００４６】また、第２の発明に係るカオス信号発生器
を用いた通信システムによれば、第１と第２の通信路を
介して接続された送信機と受信機とを備えた通信システ
ムにおいて、上記送信機は、互いに独立でかつ異なるパ
ラメータを有し、カオス信号を発生して出力する複数の
第１のカオス信号発生器と、上記複数のカオス信号発生
器から出力される複数のカオス信号を合成して、合成後
の送信信号を上記第１の通信路を介して上記受信機に伝
送して出力する第１の合成手段と、上記複数のカオス信
号発生器から出力される複数のカオス信号を、入力され
る対応するデータ信号に従って変調して、変調後のカオ
ス信号を出力する複数の変調手段と、上記複数の変調手
段から出力される複数の変調後のカオス信号を合成し
て、合成後の送信信号を上記第２の通信路を介して上記
受信機に伝送して出力する第３の合成手段とを備え、上
記受信機は、上記複数の第１のカオス信号発生器とそれ
ぞれ同一のパラメータを有し、カオス信号を発生して出
力する複数の第２のカオス信号発生器と、上記複数の第
２のカオス信号発生器から出力される複数のカオス信号
を合成して、合成後の合成信号を出力する第２の合成手
段と、上記第１の合成手段から出力される送信信号か
ら、上記第２の合成手段から出力される合成信号を減算
して誤差信号を生成して、制御信号として上記複数の第
２のカオス信号発生器に出力する減算手段と、上記減算
手段から出力される制御信号に基づいて、上記複数の第
２のカオス信号発生器から出力される対応するカオス信
号を用いて、データ信号を復調して出力する複数の復調
手段とを備え、上記複数の第２のカオス信号発生器を上
記制御信号を用いて制御することにより、上記複数の第
２のカオス信号発生器から出力される複数のカオス信号
はそれぞれ、上記複数の第１のカオス信号発生器から出
力される複数のカオス信号に分離して同期するととも
に、上記受信機で分離された複数のカオス信号を用いて
データ信号を復調する。従って、本発明によれば、互い
に独立しているカオス信号の重ね合わせから元の信号を
分離することができ、その通信システムの構成は非常に
簡単であり、容易に電子回路又は光学素子で実現でき
る。また、当該通信システムを用いて、カオス信号を拡
散コードとして利用するカオススペクトル拡散通信シス
テム又は多重秘話通信システムを構築することができ
る。According to the communication system using the chaotic signal generator according to the second aspect of the present invention, there is provided a communication system including a transmitter and a receiver connected via the first and second communication paths. A plurality of first chaotic signal generators having independent and different parameters from each other and generating and outputting a chaotic signal, and a plurality of chaotic signals output from the plurality of chaotic signal generators First combining means for combining and transmitting the combined transmission signal to the receiver via the first communication path, and a plurality of chaos output from the plurality of chaotic signal generators. The signal is modulated according to the corresponding data signal to be input, a plurality of modulation means for outputting a chaotic signal after modulation, and a plurality of chaotic signals after modulation output from the plurality of modulation means are combined, Combined transmission signal And a third synthesizing means for transmitting the signal to the receiver via the second communication path and outputting the same, wherein the receiver has the same parameters as those of the plurality of first chaotic signal generators. Then, a plurality of second chaotic signal generators that generate and output a chaotic signal, and a plurality of chaotic signals output from the plurality of second chaotic signal generators are combined, and a combined signal after combining is formed. A second synthesizing unit for outputting, and a transmission signal output from the first synthesizing unit, subtracting a synthesized signal output from the second synthesizing unit to generate an error signal. Using subtraction means for outputting to the plurality of second chaos signal generators, and corresponding chaos signals output from the plurality of second chaos signal generators based on the control signal output from the subtraction means. Demodulates and outputs data signal A plurality of demodulating means, and controlling the plurality of second chaotic signal generators using the control signal, whereby the plurality of chaotic signals output from the plurality of second chaotic signal generators are Each of them separates and synchronizes with a plurality of chaotic signals output from the plurality of first chaotic signal generators, and demodulates a data signal using the plurality of chaotic signals separated by the receiver. Therefore, according to the present invention, the original signal can be separated from the superposition of the chaotic signals that are independent of each other, and the configuration of the communication system is very simple, and can be easily realized by an electronic circuit or an optical element. it can. Further, using the communication system, a chaotic spread spectrum communication system or a multiple privacy communication system using a chaotic signal as a spreading code can be constructed.
【図１】 本発明に係る第１の実施形態である、カオス
信号発生器を用いた通信システムの構成を示すブロック
図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a communication system using a chaotic signal generator according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 図１の光−電気遅延帰還型カオス信号発生器
ＫＧの構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an optical-electrical delay feedback type chaotic signal generator KG of FIG.
【図３】 図１の光−電気遅延帰還型カオス信号発生器
ＫＧ’の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an optical-electrical delay feedback type chaotic signal generator KG ′ of FIG. 1;
【図４】 本発明に係る第２の実施形態である、カオス
信号発生器を用いた光通信システムの構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an optical communication system using a chaotic signal generator according to a second embodiment of the present invention.
【図５】 図４の光合波分波器２０の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the optical multiplexer / demultiplexer 20 of FIG.
【図６】 本発明に係る第３の実施形態である、複合共
振器型半導体レーダ装置を備えたカオス信号発生器を用
いた光通信システムの構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of an optical communication system using a chaotic signal generator including a complex resonator type semiconductor radar device according to a third embodiment of the present invention.
【図７】 本発明に係る第４の実施形態である、カオス
コード分割多重アクセス（ＣＣＤＭＡ）システムを構成
する、カオス信号発生器を用いた光通信システムの構成
を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an optical communication system using a chaotic signal generator, which constitutes a chaotic code division multiple access (CCDMA) system according to a fourth embodiment of the present invention.
【図８】 図４の第２の実施形態の通信システムにおけ
るカオス信号発生器ＫＧ１からの出力信号ｘ1（ｔ）の
信号波形を示す波形図である。8 is a waveform diagram showing a signal waveform of an output signal x 1 (t) from a chaotic signal generator KG1 in the communication system of the second embodiment shown in FIG.
【図９】 図４の第２の実施形態の通信システムにおけ
るカオス信号発生器ＫＧ２からの出力信号ｘ2（ｔ）の
信号波形を示す波形図である。9 is a waveform diagram showing a signal waveform of an output signal x 2 (t) from a chaotic signal generator KG2 in the communication system according to the second embodiment of FIG.
【図１０】 図４の第２の実施形態の通信システムにお
けるカオス信号発生器ＫＧ１からの出力信号ｘ1（ｔ）
と出力遅延信号ｘ1（ｔ＋Ｔｒ）との相関関係を示す位
相図である。10 is an output signal x 1 (t) from a chaotic signal generator KG1 in the communication system according to the second embodiment of FIG.
FIG. 7 is a phase diagram showing a correlation between the output delay signal x 1 (t + Tr) and the output delay signal x 1 (t + Tr).
【図１１】 図４の第２の実施形態の通信システムにお
けるカオス信号発生器ＫＧ２からの出力信号ｘ2（ｔ）
と出力遅延信号ｘ2（ｔ＋Ｔｒ）との相関関係を示す位
相図である。11 is an output signal x 2 (t) from a chaotic signal generator KG2 in the communication system according to the second embodiment of FIG.
FIG. 6 is a phase diagram showing a correlation between the output delay signal x 2 (t + Tr) and the output delay signal x 2 (t + Tr).
【図１２】 図４の第２の実施形態の通信システムにお
ける光送信機１１０からの送信信号ＴＸ（ｔ）の信号波
形を示す波形図である。FIG. 12 is a waveform diagram showing a signal waveform of a transmission signal TX (t) from the optical transmitter 110 in the communication system according to the second embodiment of FIG.
【図１３】 図４の第２の実施形態の通信システムにお
けるカオス信号発生器ＫＧ’１からの出力信号ｙ
1（ｔ）と出力遅延信号ｙ1（ｔ＋Ｔｒ）との相関関係を
示す位相図である。FIG. 13 shows an output signal y from the chaotic signal generator KG′1 in the communication system according to the second embodiment of FIG.
FIG. 4 is a phase diagram showing a correlation between 1 (t) and an output delay signal y 1 (t + Tr).
【図１４】 図４の第２の実施形態の通信システムにお
けるカオス信号発生器ＫＧ’２からの出力信号ｙ
2（ｔ）と出力遅延信号ｙ2（ｔ＋Ｔｒ）との相関関係を
示す位相図である。14 is an output signal y from the chaotic signal generator KG′2 in the communication system according to the second embodiment in FIG.
FIG. 4 is a phase diagram showing a correlation between 2 (t) and an output delay signal y 2 (t + Tr).
【図１５】 図４の第２の実施形態の通信システムにお
ける、カオス信号発生器ＫＧ１からの出力信号ｘ
1（ｔ）と、カオス信号発生器ＫＧ’１からの出力信号
ｙ1（ｔ）との相関関係を示す位相図である。FIG. 15 shows an output signal x from the chaotic signal generator KG1 in the communication system according to the second embodiment of FIG.
1 (t), the a phase diagram showing the correlation between the output signal y 1 from chaotic signal generator KG'1 (t).
【図１６】 図４の第２の実施形態の通信システムにお
ける、カオス信号発生器ＫＧ２からの出力信号ｘ
2（ｔ）と、カオス信号発生器ＫＧ’２からの出力信号
ｙ2（ｔ）との相関関係を示す位相図である。FIG. 16 shows an output signal x from the chaotic signal generator KG2 in the communication system according to the second embodiment of FIG.
And 2 (t), a phase diagram showing the correlation between the output signal y 2 from the chaotic signal generator KG'2 (t).
１１，１１−１，１１−２，１１’−１，１１’−２…
レーザダイオード、 １２，１２−１，１２−２，１２’−１，１２’−２…
電気光学変調器（ＥＯＭ）、 １３，１３−１，１３−２，１３’−１，１３’−２…
光ファイバケーブル、 １４，１４−１，１４−２，１４’−１，１４’−２…
光ファイバカプラー、 １５，１５−１，１５−２，１５’−１，１５’−２…
フォトダイオード、 １６，１６−１，１６−２…高周波増幅器、 １７…直流電源、 １８…高周波阻止用インダクタ、 １９…合成器、 ２０…光合波分波器、 ２１−１，２１−２…加算増幅器、 ３１，３２…フォトダイオード、 ３３，３４…差動増幅器、 ４０−１，４０−２，４０’−１，４０’−２…レーザ
ダイオード、 ４１−１，４１−２…集光レンズ、 ４２−１，４２−２…外部ミラー、 ４３…光ファイバカプラー、 ４４…光アイソレータ、 ４５…光ファイバカプラー、 ４６−１，４６−２…光減算器、 ４７−１，４７−２…光ファイバケーブル、 ５１−１乃至５１−ｍ…電気光学変調器（ＥＯＭ）、 ５２…光合波器、 ５３…光分波器、 ５４−１乃至５４−ｍ…復調器、 １００…送信機、 １０１…合成器、 １０１ａ…光合波器、 １１０，１２０，１３０…光送信機、 ２００…受信機、 ２０１…減算器、 ２０２…分配器、 ２０３−１乃至２０３−ｍ…フォトダイオード、 ２０４…合成器、 ２０４ａ…光合波器、 ２１０，２２０，２３０…光受信機、 ３００…通信ケーブル、 ３１０，３２０，３３０，３３１…光ファイバケーブ
ル、 ＫＧ１乃至ＫＧｍ，ＫＧ’１乃至ＫＧ’ｍ…カオス信号
発生器。11, 11-1, 11-2, 11'-1, 11'-2 ...
Laser diode, 12,12-1,12-2,12'-1,12'-2 ...
Electro-optical modulator (EOM), 13, 13-1, 13-2, 13'-1, 13'-2 ...
Optical fiber cable, 14, 14-1, 14-2, 14'-1, 14'-2 ...
Optical fiber coupler, 15, 15-1, 15-2, 15'-1, 15'-2 ...
Photodiode, 16, 16-1, 16-2: High frequency amplifier, 17: DC power supply, 18: High frequency blocking inductor, 19: Combiner, 20: Optical multiplexer / demultiplexer, 21-1, 1-2-2: Addition Amplifiers 31, 32 Photodiodes 33, 34 Differential amplifiers 40-1, 40-2, 40'-1, 40'-2 Laser diodes 41-1, 41-2 Condenser lenses 42-1, 42-2: external mirror, 43: optical fiber coupler, 44: optical isolator, 45: optical fiber coupler, 46-1, 46-2: optical subtractor, 47-1, 47-2: optical fiber Cables, 51-1 to 51-m: electro-optic modulator (EOM), 52: optical multiplexer, 53: optical demultiplexer, 54-1 to 54-m: demodulator, 100: transmitter, 101: combining , 101a ... Optical multiplexer 110, 120, 130: optical transmitter, 200: receiver, 201: subtractor, 202: distributor, 203-1 to 203-m: photodiode, 204: combiner, 204a: optical multiplexer, 210, 220, 230: optical receiver, 300: communication cable, 310, 320, 330, 331: optical fiber cable, KG1 to KGm, KG'1 to KG'm: chaotic signal generator.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−167873（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−307392（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−303885（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04J 13/00 G02F 1/03 502 G06F 7/58 H04B 10/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-8-167873 (JP, A) JP-A-8-307392 (JP, A) JP-A-10-303885 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 6 , DB name) H04J 13/00 G02F 1/03 502 G06F 7/58 H04B 10/00
Claims (4)
機とを備えた通信システムにおいて、 上記送信機は、 互いに独立でかつ異なるパラメータを有し、カオス信号
を発生して出力する複数の第１のカオス信号発生器と、 上記複数のカオス信号発生器から出力される複数のカオ
ス信号を合成して、合成後の送信信号を上記通信路を介
して上記受信機に伝送して出力する第１の合成手段とを
備え、 上記受信機は、 上記複数の第１のカオス信号発生器とそれぞれ同一のパ
ラメータを有し、カオス信号を発生して出力する複数の
第２のカオス信号発生器と、 上記複数の第２のカオス信号発生器から出力される複数
のカオス信号を合成して、合成後の合成信号を出力する
第２の合成手段と、 上記第１の合成手段から出力される送信信号から、上記
第２の合成手段から出力される合成信号を減算して誤差
信号を生成して、制御信号として上記複数の第２のカオ
ス信号発生器に出力する減算手段とを備え、 上記複数の第２のカオス信号発生器を上記制御信号を用
いて制御することにより、上記複数の第２のカオス信号
発生器から出力される複数のカオス信号はそれぞれ、上
記複数の第１のカオス信号発生器から出力される複数の
カオス信号に分離して同期することを特徴とするカオス
信号発生器を用いた通信システム。1. A communication system comprising a transmitter and a receiver connected via a communication path, wherein the transmitter has independent and different parameters from each other, and generates and outputs a chaotic signal. A first chaos signal generator, and a plurality of chaos signals output from the plurality of chaos signal generators, and a combined transmission signal is transmitted to the receiver via the communication path and output. A plurality of second chaotic signal generators each having the same parameters as the plurality of first chaotic signal generators, and generating and outputting a chaotic signal. A second synthesizing unit that synthesizes a plurality of chaotic signals output from the plurality of second chaotic signal generators, and outputs a synthesized signal after synthesis; and an output from the first synthesizing unit. From the transmitted signal Subtracting means for generating an error signal by subtracting a combined signal output from the second combining means, and outputting the error signal as a control signal to the plurality of second chaotic signal generators. By controlling the signal generator using the control signal, the plurality of chaotic signals output from the plurality of second chaotic signal generators are respectively output from the plurality of first chaotic signal generators. A communication system using a chaotic signal generator, wherein the communication is separated into a plurality of chaotic signals and synchronized.
記複数の第２のカオス信号発生器はそれぞれ、 所定の波長の光信号を発生する光発生手段と、 上記光発生手段によって発生された光信号を、入力され
る変調信号に従って変調して、変調後の光信号を出力す
る光変調手段と、 所定の長さを有し、上記光変調手段から出力される光信
号を伝送する光伝送路と、 上記光伝送路によって伝送された光信号を２分配し、一
方の光信号をカオス信号として出力する一方、他方の光
信号を別のカオス信号として出力する光分配手段と、 上記光分配手段から出力される別のカオス信号を電気信
号に光電変換して出力する光電変換手段と、 上記光電変換手段から出力される電気信号を増幅して上
記光変調手段に変調信号として出力する増幅手段とを備
えたことを特徴とする請求項１記載のカオス信号発生器
を用いた通信システム。2. The plurality of first chaotic signal generators and the plurality of second chaotic signal generators are respectively generated by light generating means for generating an optical signal of a predetermined wavelength, and the light generating means. An optical modulator that modulates the optical signal according to the input modulation signal and outputs the modulated optical signal; and a light that has a predetermined length and transmits the optical signal output from the optical modulator. A transmission line, an optical distribution unit that splits the optical signal transmitted by the optical transmission line into two, and outputs one optical signal as a chaotic signal, and outputs the other optical signal as another chaotic signal; A photoelectric conversion unit that photoelectrically converts another chaotic signal output from the distribution unit into an electric signal and outputs the electric signal; and an amplification unit that amplifies the electric signal output from the photoelectric conversion unit and outputs the electric signal as a modulation signal to the light modulation unit. With means A communication system using the chaotic signal generator according to claim 1.
れぞれ、 所定の波長の光信号を発生する光発生手段と、 上記光発生手段から所定の距離だけ離れて設けられ、上
記光発生手段によって発生された光信号を反射して上記
光発生手段に帰還する光反射手段とを備えたことを特徴
とする請求項１記載のカオス信号発生器を用いた通信シ
ステム。3. The plurality of first chaos signal generators are respectively provided with light generating means for generating an optical signal of a predetermined wavelength, and at a predetermined distance from the light generating means, wherein the light generating means is provided. 2. A communication system using a chaos signal generator according to claim 1, further comprising: a light reflecting means for reflecting the light signal generated by the light source and returning the light signal to the light generating means.
送信機と受信機とを備えた通信システムにおいて、 上記送信機は、 互いに独立でかつ異なるパラメータを有し、カオス信号
を発生して出力する複数の第１のカオス信号発生器と、 上記複数のカオス信号発生器から出力される複数のカオ
ス信号を合成して、合成後の送信信号を上記第１の通信
路を介して上記受信機に伝送して出力する第１の合成手
段と、 上記複数のカオス信号発生器から出力される複数のカオ
ス信号を、入力される対応するデータ信号に従って変調
して、変調後のカオス信号を出力する複数の変調手段
と、 上記複数の変調手段から出力される複数の変調後のカオ
ス信号を合成して、合成後の送信信号を上記第２の通信
路を介して上記受信機に伝送して出力する第３の合成手
段とを備え、 上記受信機は、 上記複数の第１のカオス信号発生器とそれぞれ同一のパ
ラメータを有し、カオス信号を発生して出力する複数の
第２のカオス信号発生器と、 上記複数の第２のカオス信号発生器から出力される複数
のカオス信号を合成して、合成後の合成信号を出力する
第２の合成手段と、 上記第１の合成手段から出力される送信信号から、上記
第２の合成手段から出力される合成信号を減算して誤差
信号を生成して、制御信号として上記複数の第２のカオ
ス信号発生器に出力する減算手段と、 上記減算手段から出力される制御信号に基づいて、上記
複数の第２のカオス信号発生器から出力される対応する
カオス信号を用いて、データ信号を復調して出力する複
数の復調手段とを備え、 上記複数の第２のカオス信号発生器を上記制御信号を用
いて制御することにより、上記複数の第２のカオス信号
発生器から出力される複数のカオス信号はそれぞれ、上
記複数の第１のカオス信号発生器から出力される複数の
カオス信号に分離して同期するとともに、上記受信機で
分離された複数のカオス信号を用いてデータ信号を復調
することを特徴とするカオス信号発生器を用いた通信シ
ステム。4. A communication system comprising a transmitter and a receiver connected via first and second communication paths, wherein the transmitter has independent and different parameters from each other, and transmits a chaotic signal. A plurality of first chaotic signal generators that are generated and output; and a plurality of chaotic signals output from the plurality of chaotic signal generators are combined, and the combined transmission signal is transmitted through the first communication path. First synthesizing means for transmitting and outputting to the receiver a plurality of chaotic signals output from the plurality of chaotic signal generators in accordance with the corresponding data signals to be input. A plurality of modulating means for outputting a signal; and a plurality of modulated chaotic signals output from the plurality of modulating means are combined, and the combined transmission signal is transmitted to the receiver via the second communication path. Third transmission and output Means, the receiver comprising: a plurality of second chaotic signal generators each having the same parameters as the plurality of first chaotic signal generators, generating and outputting a chaotic signal; A second combining means for combining a plurality of chaotic signals output from the second chaotic signal generator and outputting a combined signal after combining; and a transmission signal output from the first combining means, Subtracting means for generating an error signal by subtracting the combined signal output from the second combining means and outputting the error signal to the plurality of second chaotic signal generators as a control signal; and outputting from the subtracting means. A plurality of demodulating means for demodulating and outputting a data signal using a corresponding chaotic signal output from the plurality of second chaotic signal generators based on the control signal; Chaos signal generator By controlling using the control signal, the plurality of chaotic signals output from the plurality of second chaotic signal generators are respectively the plurality of chaotic signals output from the plurality of first chaotic signal generators. A communication system using a chaos signal generator, wherein the data signal is demodulated using a plurality of chaos signals separated by the receiver, and synchronized.
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1998
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