Luận án Nghiên cứu hệ thống thông tin quang sử dụng điều chế đa mức dựa trên hỗn loạn

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG SỬ DỤNG ĐIỀU CHẾ ĐA MỨC DỰA TRÊN HỖN LOẠN

Ngành:

Kỹ thuật điện tử

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG SỬ DỤNG ĐIỀU CHẾ ĐA MỨC DỰA TRÊN HỖN LOẠN" của tác giả Vũ Anh Đào, thuộc ngành Kỹ thuật điện tử, tập trung giải quyết các thách thức bảo mật trong truyền thông quang tốc độ cao. Các phương pháp bảo mật truyền thống thường đòi hỏi nhiều tài nguyên, tốn kém và dễ bị tấn công. Luận án đề xuất một hướng tiếp cận mới bằng cách sử dụng lý thuyết hỗn loạn, cụ thể là các tín hiệu hỗn loạn trong miền điện, để tạo ra cơ chế bảo mật cho hệ thống thông tin quang.

Mục tiêu chính là đề xuất và đánh giá hiệu năng của hệ thống thông tin vô tuyến số qua sợi quang đa kênh và hệ thống thông tin số toàn quang đa kênh. Các hệ thống này sử dụng điều chế số đa mức tiên tiến (như QPSK, DP-16PSK, 16QAM, 4-PAM) kết hợp với phương pháp tạo mặt nạ hỗn loạn. Tín hiệu hỗn loạn được cộng hoặc nhân với tín hiệu thông tin số, sau đó được điều chế quang và truyền qua sợi quang. Ở phía thu, quá trình được thực hiện theo thứ tự ngược lại, đồng thời đề xuất sử dụng các mô hình học sâu như VAE và Informer để nâng cao chất lượng tín hiệu tái tạo.

Nghiên cứu sử dụng phần mềm mô phỏng Optisystem V.14 để đánh giá chất lượng hệ thống thông qua hệ số BER (Bit Error Rate), biểu đồ chòm sao và các tham số truyền dẫn. Kết quả mô phỏng cho thấy việc áp dụng kỹ thuật hỗn loạn giúp cải thiện đáng kể hiệu năng và tính bảo mật của hệ thống, đặc biệt trong các ứng dụng truyền dẫn vô tuyến tốc độ cao an toàn như mạng C-RAN, với khả năng duy trì BER thấp ở khoảng cách truyền và tốc độ bit cao.

Mục lục chi tiết:

• CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN QUANG SỬ DỤNG ĐIỀU CHẾ ĐA MỨC DỰA TRÊN HỖN LOẠN

  • 1.1. Cơ sở của lý thuyết hỗn loạn
    • 1.1.1. Định nghĩa và các tính chất hỗn loạn
    • 1.1.2. Đồng bộ tín hiệu hỗn loạn trong hệ thống thông tin
    • 1.1.3. Hệ thống thông tin quang dựa trên hỗn loạn
  • 1.2. Các dạng điều chế đa mức trong thông tin
  • 1.3. Các giải thuật và mô hình trí tuệ nhân tạo cho xử lý tín hiệu trong các hệ thống thông tin
    • 1.3.1. Kỹ thuật VAE cho xử lý tín hiệu
    • 1.3.2. Kỹ thuật Informer
  • 1.4. Kết luận chương 1

• CHƯƠNG 2 KỸ THUẬT HỖN LOẠN TRONG HỆ THỐNG QUANG THU PHÁT VÔ TUYẾN

  • 2.1. Giới thiệu
  • 2.2. Thiết kế hệ thống thông tin vô tuyến số qua sợi quang cho kết nối Fronthaul của C-RAN tốc độ cao
    • 2.2.1. Mô hình hệ thống cho kết nối Fronthaul của C-RAN tốc độ cao
    • 2.2.2. Tiến trình mô phỏng
    • 2.2.3. Kết quả mô phỏng và đánh giá hiệu năng
  • 2.3. Hệ thống thông tin đa kênh vô tuyến số sử dụng hỗn loạn truyền qua sợi quang
    • 2.3.1. Mô hình của hệ thống thông tin đa kênh vô tuyến hỗn loạn
  • 2.4.2. Kết quả mô phỏng số và phân tích hiệu năng
  • 2.5. Kết luận chương 2

• CHƯƠNG 3 KỸ THUẬT HỖN LOẠN TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN QUANG ĐA KÊNH VỚI CÁC ĐIỀU CHẾ KHÁC NHAU

  • 3.1. Giới thiệu
  • 3.2. Hệ thống thông tin quang hỗn loạn sử dụng sơ đồ điều chế 4-PAM
    • 3.2.1. Mô hình hệ thống sử dụng kỹ thuật điều chế 4-PAM
    • 3.2.2. Kết quả mô phỏng và đánh giá hiệu năng
  • 3.3. Hệ thống thông tin quang sợi đa kênh hỗn loạn sử dụng điều chế QPSK và DP-16 PSK
    • 3.3.1. Mô hình hệ thống sử dụng điều chế QPSK và DP-16 PSK
    • 3.3.2. Kết quả mô phỏng và thảo luận đánh giá hiệu năng
  • 3.4. Hệ thống thông tin quang đa kênh hỗn loạn sử dụng điều chế DP-16QAM tốc độ cao
    • 3.4.1. Mô hình hệ thống
    • 3.4.2. Các kết quả mô phỏng số và thảo luận
  • 3.5. Nâng cao chất lượng hệ thống thông tin quang đa kênh hỗn loạn sử dụng điều chế DP-16QAM bằng mô hình học sâu
    • 3.5.1. Yêu cầu giải quyết
    • 3.5.2. Mô hình DeepChaos+
    • 3.5.3. Mô phỏng
      • 3.5.3.1. Thiết lập mô phỏng
      • 3.5.3.2. Phân tích kết quả
  • 3.6. Kết luận chương

• KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

  • 1. Các đóng góp khoa học và kết quả đạt được của luận án
  • 2. Hướng phát triển