Deep-Learning-Assisted Optical Transmitter Fingerprint Identification Based on the Constellation Diagram

发射机 计算机科学 星座图 星座 光通信 正交调幅 指纹(计算) 光学性能监测 通信系统 人工智能 电子工程 模式识别(心理学) 电信 误码率 光学 频道(广播) 物理 波分复用 工程类 天文 波长
作者
Qian Lv,Yu Ding,Hongxiang Wang,Yuefeng Ji
出处
期刊:IEEE Internet of Things Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:11 (17): 28635-28648
标识
DOI:10.1109/jiot.2024.3406202
摘要

For enhancing the security of coherent optical communication systems, an optical transmitter identification method based on constellation diagrams is proposed. Addressing the limitations of existing optical transmitter identification methods in adapting to higher-order modulation formats, the constellation diagram is employed as the optical transmitter fingerprint. Different optical transmitters can be distinguished by the amplitude features and phase features in the constellation diagram. Four CNN networks are applied for extracting these features to classify optical transmitters, including CX-LeNet, CX-AlexNet, VGG-16 and ResNet-18. Recognition performance of a network is evaluated with the help of recognition accuracy and PR curves. The employment of the grad-CAM explainer reflects the attention of the network. In the back-to-back system, the accuracy of classification decreases with the increasing symbol rate and increases with the increasing number of symbols. In the 100 km coherent optical communication system with the symbol rate of 25 GBaud, the accuracy of identifying 6 optical transmitters transmitting 16QAM signals with the VGG-16 network is 100%. Further simulation proves that the proposed method is still feasible in high-speed and long-distance coherent optical communication systems. Effective detection of unauthorized samples proves the ability of the proposed method to enhance the security of coherent optical communication systems.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
诚心的若颜完成签到,获得积分10
刚刚
MozzieMiao应助科研通管家采纳,获得20
刚刚
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
荔枝叶发布了新的文献求助10
刚刚
Chloe发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
乐乐应助axunQAQ采纳,获得30
1秒前
nagaaa完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
俭朴蜜蜂完成签到 ,获得积分0
2秒前
2秒前
yyq发布了新的文献求助10
3秒前
深情安青应助阳光的寻琴采纳,获得30
4秒前
4秒前
臣静的猫发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
俭朴的天亦完成签到,获得积分10
5秒前
icezhou完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
混沌武士发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
寒冷的元芹完成签到,获得积分10
7秒前
zs驳回了汉堡包应助
7秒前
清秀送终发布了新的文献求助10
7秒前
CodeCraft应助文静的紫萱采纳,获得10
7秒前
7秒前
Hello应助徐炎采纳,获得10
8秒前
冷酷山雁完成签到,获得积分10
9秒前
YuanCheng发布了新的文献求助10
10秒前
sp1cy发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
花誓lydia发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
黄雪莹发布了新的文献求助10
11秒前
宇宙尽头的餐馆完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7501209
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9091493
关于积分的说明 19396128
捐赠科研通 7110749
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3250843
关于科研通互助平台的介绍 2420260
邀请新用户注册赠送积分活动 2236855