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
爱睡觉的杨先生完成签到 ,获得积分10
1秒前
Jeffrey完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
单纯向雪完成签到 ,获得积分10
7秒前
小古完成签到,获得积分10
11秒前
鲤鱼以蓝发布了新的文献求助10
11秒前
sswy完成签到 ,获得积分10
13秒前
tmobiusx发布了新的文献求助10
13秒前
万能图书馆应助代景晰采纳,获得10
13秒前
yhs2121完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
独特的凝云完成签到 ,获得积分0
19秒前
21秒前
24秒前
科研小白完成签到,获得积分10
24秒前
苏大壮实完成签到 ,获得积分10
26秒前
代景晰发布了新的文献求助10
27秒前
sunny发布了新的文献求助10
28秒前
zss完成签到 ,获得积分10
29秒前
30秒前
小黑仙儿完成签到,获得积分10
31秒前
llltc关注了科研通微信公众号
31秒前
xiaowang0710完成签到,获得积分10
31秒前
钱仙人完成签到,获得积分10
32秒前
鲤鱼以蓝完成签到 ,获得积分10
34秒前
Flynn完成签到 ,获得积分10
34秒前
FashionBoy应助代景晰采纳,获得10
36秒前
Yueze发布了新的文献求助10
36秒前
钱仙人发布了新的文献求助10
36秒前
小海盗完成签到,获得积分10
37秒前
37秒前
Ftplanet完成签到,获得积分10
38秒前
想发一篇贾克斯完成签到,获得积分10
39秒前
yan发布了新的文献求助10
40秒前
呆萌的雅彤完成签到,获得积分10
42秒前
绿波电龙完成签到,获得积分10
42秒前
天成浩子完成签到 ,获得积分10
43秒前
刘丰恺发布了新的文献求助10
43秒前
jjy完成签到,获得积分10
44秒前
高分求助中
(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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6355858
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8170527
关于积分的说明 17201202
捐赠科研通 5411774
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864385
邀请新用户注册赠送积分活动 1841922
关于科研通互助平台的介绍 1690224