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相位-偏振编码的量子保密通信系统的研究 被引量:16
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作者 唐志列 李铭 +3 位作者 魏正军 卢非 廖常俊 刘颂豪 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期2534-2539,共6页
提出了一种新型的量子信息编码和解码新方法,并用全量子力学方法,对这种量子信息编码技术进行了系统的理论分析.根据态叠加原理,可以用两个正交的偏振态,通过偏振干涉方法合成一个新的偏振态.这个合成的偏振态由两个正交偏振态的相位差... 提出了一种新型的量子信息编码和解码新方法,并用全量子力学方法,对这种量子信息编码技术进行了系统的理论分析.根据态叠加原理,可以用两个正交的偏振态,通过偏振干涉方法合成一个新的偏振态.这个合成的偏振态由两个正交偏振态的相位差决定.改变相位差,就可以合成各种不同的偏振态.而相位差的改变可以通过相位调制器来实现,从而可以用相位调制方法,实现对光子偏振态的编码和解码.这种方法可以随机地制备各种非正交偏振态,也可以随机地产生各种非正交偏振态测量基,对各种非正交偏振态的光子进行检测和解码.这种编码方法既具有相位编码方法传输距离大的优点,同时又克服了该方法信息损失过半的缺点,还可以对光子的位相和偏振态进行精确补偿,有效地降低误码率. 展开更多
关键词 量子密钥分配 相位编码 偏振编码 保密通信 态叠加
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单光子双比特量子密钥分发量子误码分析 被引量:6
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作者 赵顾颢 赵尚弘 +3 位作者 幺周石 蒙文 王翔 朱子行 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期133-138,共6页
对基于偏振-相位混合调制的单光子双比特方案进行了分析和改进。建立了偏振态输入输出模型,从理论分析了光纤Mach-Zehnder(M-Z)干涉环对偏振态的影响,仿真分析了偏振基矢与快慢轴对准误差以及快慢轴相位差引入的偏振编码量子误码率(BER)... 对基于偏振-相位混合调制的单光子双比特方案进行了分析和改进。建立了偏振态输入输出模型,从理论分析了光纤Mach-Zehnder(M-Z)干涉环对偏振态的影响,仿真分析了偏振基矢与快慢轴对准误差以及快慢轴相位差引入的偏振编码量子误码率(BER),进而推导出了偏振-相位混合调制的光子偏振态保持条件。偏振编码的量子误码率受到M-Z干涉仪的影响非常大。理论分析表明,偏振态的抖动不仅来源于光纤的折射率,还受到偏振态未对准光纤快慢轴的影响。给出了一些重要的偏振态保持条件。仿真表明当ρ和θ小于0.2rad,偏振态量子误码率小于0.015,当ρ和θ小于0.4rad时,偏振态量子误码率小于0.06。这对于单光子双比特的量子密钥系统的误码率(<11%)要求来说,2%~5%的误码率是能够接受的。 展开更多
关键词 量子密钥分发(QKD) M—Z干涉环 相位编码 偏振编码 偏振态保持条件
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极化编码脉压雷达信号的相关检测 被引量:4
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作者 乔晓林 宋立众 谢新华 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期550-553,共4页
针对相参雷达体制,提出了基于极化和相位编码的雷达信号相关检测方法。它是在用二相编码完成脉冲压缩的基础上,利用极化编码实现相关检测。该方法不但提高了雷达的检测性能,而且由于采用了新型的极化编码技术,可以提高雷达的抗干扰能力... 针对相参雷达体制,提出了基于极化和相位编码的雷达信号相关检测方法。它是在用二相编码完成脉冲压缩的基础上,利用极化编码实现相关检测。该方法不但提高了雷达的检测性能,而且由于采用了新型的极化编码技术,可以提高雷达的抗干扰能力。在介绍极化编码及相关检测原理的基础上,利用理想编码信号和实际数据进行了计算机仿真,仿真结果证明了此方法的有效性。 展开更多
关键词 极化编码 相位编码 脉冲压缩
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大学物理教学改革——量子通信教学浅析 被引量:5
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作者 张子静 王晓鸥 +2 位作者 霍雷 张宇 赵远 《大学物理》 2019年第8期54-58,共5页
在新时代新工科教育改革势在必行的大背景下,结合我校工科类为主的大学物理教学特点,提出了“新时代新工科大学物理教学体系”改革.新时代需要工科毕业生更加了解现代前沿技术,我们在原有的大学物理教学基础上扩展了一系列现代物理相关... 在新时代新工科教育改革势在必行的大背景下,结合我校工科类为主的大学物理教学特点,提出了“新时代新工科大学物理教学体系”改革.新时代需要工科毕业生更加了解现代前沿技术,我们在原有的大学物理教学基础上扩展了一系列现代物理相关的新兴技术,本文以量子通信技术为例.量子通信是量子力学和经典通信相结合产生的新的交叉技术,由于量子具有“不可分割”“不确定性”“不可克隆”等特性,量子通信能够实现无条件安全,使它成为一种全新的安全通信技术.量子通信作为量子技术之一,一直以来给人以‘高、冷、神’的感觉,使非专业人士望而却步.本文正是通俗易懂讲清楚量子通信的基本原理,在原有的大学物理教学中加入这些新兴的技术,使得大学物理更加贴近前沿技术. 展开更多
关键词 量子通信 单光子 偏振编码 BB84协议
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基于相位调制偏振态QKD系统的量子信道校正发送方案 被引量:5
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作者 魏亚东 唐志列 +2 位作者 刘小宝 廖常俊 刘颂豪 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1852-1857,共6页
提出了一种基于相位调制偏振态QKD系统的量子信道校正发送的新方案—采用波导型相位调制器研制成电控连续可调光学相移器,它可随相位调制器输入电压的连续改变而产生连续的相移,从而控制输出的偏振态;在其前放置一个半波片,即可校正接... 提出了一种基于相位调制偏振态QKD系统的量子信道校正发送的新方案—采用波导型相位调制器研制成电控连续可调光学相移器,它可随相位调制器输入电压的连续改变而产生连续的相移,从而控制输出的偏振态;在其前放置一个半波片,即可校正接收端偏振态量子态在信道中所发生的改变,从而保证信道传送密钥的可用性.通过理论推导和实验研究验证了基于相位调制偏振态QKD系统的量子信道校正发送方案的核心部件的可行性.由于本方案能实现高速调制(GHz),为解决光纤传输的偏振编码QKD系统中偏振态漂移问题提供了一种新的途径. 展开更多
关键词 量子密钥分配(QKD) 量子信息 偏振编码 量子光学 量子信道校正
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基于偏振编码的副载波复用量子密钥分发研究 被引量:3
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作者 赵顾颢 赵尚弘 +4 位作者 幺周石 蒙文 王翔 朱子行 刘丰 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第24期52-56,共5页
提出了一种采用相位合成偏振态编码的副载波复用量子密钥分发方案,该方案在不增加系统设备的前提下允许多路量子密钥通过并行的边带信道同时进行分发.每一个边带的偏振态可通过控制副载波的相位随机且独立地合成.该方案允许量子密钥系... 提出了一种采用相位合成偏振态编码的副载波复用量子密钥分发方案,该方案在不增加系统设备的前提下允许多路量子密钥通过并行的边带信道同时进行分发.每一个边带的偏振态可通过控制副载波的相位随机且独立地合成.该方案允许量子密钥系统的成钥率成倍的增加.仿真实验证明,通过调整每个副载波相位能够理想地调整和控制边带的偏振态. 展开更多
关键词 副载波复用 量子密码术 偏振编码 并行分发
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四态偏振编码解码QKD系统的实验研究 被引量:3
7
作者 张兵 唐志列 +3 位作者 梁瑞生 路轶群 路巍 刘颂豪 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期712-718,共7页
采用一个激光器通过偏振调制器快速偏振编码实现密钥分配,同时用矩阵分析的方法对系统原理进行了理论分析。指出用相位-偏振调制器可以对四种非正交偏振态光子进行编码和解码。在实验室内完成了30 km光纤保密通信,误码率<6%。实验表... 采用一个激光器通过偏振调制器快速偏振编码实现密钥分配,同时用矩阵分析的方法对系统原理进行了理论分析。指出用相位-偏振调制器可以对四种非正交偏振态光子进行编码和解码。在实验室内完成了30 km光纤保密通信,误码率<6%。实验表明该系统可用一个激光器快速编码解码实现密钥分配,具有很高的实用价值。 展开更多
关键词 量子信息 量子密钥分配 相位调制 偏振编码 琼斯矩阵
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一种基于单光子探测器的激光通信方法 被引量:2
8
作者 曹蕾 刘尉悦 +3 位作者 王潮泽 李凤芝 蒋志迪 彭承志 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2015年第6期625-628,共4页
介绍了一种基于单光子探测器的激光通信方法,发送端利用光子的4种偏振态对信息进行编码,经过量子信道进行传输后,在接收端通过4个偏振相关的单光子探测器的响应情况对信息进行判决输出。仿真结果表明系统的暗计数对信道容量的影响很小,... 介绍了一种基于单光子探测器的激光通信方法,发送端利用光子的4种偏振态对信息进行编码,经过量子信道进行传输后,在接收端通过4个偏振相关的单光子探测器的响应情况对信息进行判决输出。仿真结果表明系统的暗计数对信道容量的影响很小,而发送端的平均光子数是影响系统的通信性能的关键因素,信道容量最大可达到1.77 bit/码元。采用偏振相关的单光子探测技术进行激光通信,可以有效地提高系统的能量利用率,并降低噪声对通信性能的影响。 展开更多
关键词 激光通信 单光子探测器 偏振编码 暗计数 信道容量
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采用双偏振编码的局域细胞逻辑的光电实现
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作者 张家军 张莉 +2 位作者 贺安之 阎大鹏 刘淑萍 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1993年第5期88-92,共5页
该文给出了实现局域细胞逻辑的光电混合系统,采用双偏振编码、电子相减及电子阈值技术来完成正负互联操作,并对用于边缘增强的拉普拉斯算子进行了实验验证,所得的结果与计算机模拟值相吻合。
关键词 椭圆算子 细胞逻辑 图象处理器
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基于极化编码的抗同频干扰技术
10
作者 赵艳秋 《舰船电子对抗》 2016年第4期11-14,共4页
介绍了极化编码调制技术的基本概念和原理,对16组同型雷达进行了编码设计,讨论了其互相关和自相关特性,最后给出了极化捷变频雷达系统的处理模型。
关键词 极化编码 互相关 自相关 抗同频干扰
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近红外消偏振反射镜的设计与制备(英文)
11
作者 尹欣 刘定权 +2 位作者 罗海瀚 段微波 李大琪 《光学仪器》 2012年第6期86-90,共5页
设计并制备了一种在45°斜入射条件下使用的金属Ag消偏振反射镜,这种反射镜可以实现对目标波长810nm和850nm光线的反射,并保持线偏光的偏振方向和偏振消光比。为了消除s和p两偏振分量的分离,在金属Ag膜层上方添加了介质多层膜结构,... 设计并制备了一种在45°斜入射条件下使用的金属Ag消偏振反射镜,这种反射镜可以实现对目标波长810nm和850nm光线的反射,并保持线偏光的偏振方向和偏振消光比。为了消除s和p两偏振分量的分离,在金属Ag膜层上方添加了介质多层膜结构,并利用软件对膜系的结构进行了优化,设计结果的能量和相位特性满足目标需求。介质多层膜选用TiO2和SiO2分别作为高、低折射率材料,薄膜的制备采用了离子束辅助沉积工艺,并利用石英晶体振荡监控膜层厚度。得到了消光比达到10000∶1以上的样品,实现了光学薄膜器件对能量和相位的控制,满足了偏振编码空间光通信试验的需求。 展开更多
关键词 光学薄膜 消偏振反射镜 相位控制 偏振编码
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铌酸锂偏振编码器的偏振稳定性研究 被引量:1
12
作者 王一旭 吴重庆 +1 位作者 李政勇 华勇 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期71-77,共7页
偏振编码器的稳定性是影响偏振编码通信的关键因素之一。采用时变矢量对基于铌酸锂(LN)相位调制的偏振编码器的稳定性进行了深入研究。实验表明,LN的偏振相关损耗主态(PPL)与偏振相关相移主态基本一致,说明LN的偏振相关损耗不会影响偏... 偏振编码器的稳定性是影响偏振编码通信的关键因素之一。采用时变矢量对基于铌酸锂(LN)相位调制的偏振编码器的稳定性进行了深入研究。实验表明,LN的偏振相关损耗主态(PPL)与偏振相关相移主态基本一致,说明LN的偏振相关损耗不会影响偏振态的稳定性。实验中观察到偏振态旋转具有"惯性":使电压从0增加到某个定值,在停止增加后,偏振态会继续变化一段时间,大约在30min后才达到稳定;相反,使电压从某个定值减少为0,在停止减少后,偏振态仍会继续变化一段时间。该现象对于低速调制将带来不利影响;对于高速调制,平均功率的变化也将引起偏振抖动。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤器件 偏振编码通信 偏振编码器 稳定性
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偏振编码—滤波虹全息及其应用
13
作者 汤一新 王辉 《浙江师大学报(自然科学版)》 1993年第1期81-84,共4页
将偏振编码—滤波系统与彩虹全息术相结合,我们对黑白图象的密度和空频进行了伪色处理。本文报道了本方法的原理及特点,实验结果表明理论是正确的。
关键词 偏振 编码 滤波 伪彩色化 彩虹全息
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一种用于MIMO系统超正交空时极化编码技术
14
作者 李平安 陈宏伟 阮巧玲 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第14期82-84,90,共4页
在现有超空时编码技术基础上,提出了一种三维正交编码,文中称之为超正交空时极化编码方案。该技术在提供有效的编码增益的同时,保证了全额的空间与极化联合分集增益。对使用双极化天线的MIMO系统,还可以保证在达到系统所需求的误码特性... 在现有超空时编码技术基础上,提出了一种三维正交编码,文中称之为超正交空时极化编码方案。该技术在提供有效的编码增益的同时,保证了全额的空间与极化联合分集增益。对使用双极化天线的MIMO系统,还可以保证在达到系统所需求的误码特性和传输速率的同时,大大降低系统的天线数目。仿真结果表明在双极化天线MIMO传统中,文中提出的方案比采用超正交空时网格二维编码方案能提供更大的编码增益。 展开更多
关键词 MIMO 超正交空时极化编码 空间与极化联合分集
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基于编码矩阵估计的极化码参数盲识别算法
15
作者 张天骐 杨宗方 +1 位作者 邹涵 马焜然 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3221-3230,共10页
针对当前极化码参数识别算法缺少对码字起点的识别以及识别信息位算法计算复杂的问题,提出一种基于编码矩阵估计的极化码参数盲识别算法。所提算法首先将截获的码字矩阵、相应码长下的克罗内克矩阵以及逆向重排矩阵相乘得到编码矩阵估计... 针对当前极化码参数识别算法缺少对码字起点的识别以及识别信息位算法计算复杂的问题,提出一种基于编码矩阵估计的极化码参数盲识别算法。所提算法首先将截获的码字矩阵、相应码长下的克罗内克矩阵以及逆向重排矩阵相乘得到编码矩阵估计,然后通过编码矩阵的分布特征识别出码长和码字起点,最后使用训练好的卷积神经网络对极化码信息位以及冻结位进行识别。实验结果表明,所提方法不仅完成了码字起点的识别,而且在未知码字起点的情况下完成了对码长的识别,且码长的识别准确率优于现有算法,误比特率在0.19时,参数为(32,12)的极化码码长识别率仍然可以达到90%以上。 展开更多
关键词 极化码 参数盲识别 编码估计矩阵 神经网络
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自由空间光通信中的MIMO极化编码方法 被引量:6
16
作者 文豪 曹阳 +1 位作者 彭小峰 党宇超 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第19期146-153,共8页
针对自由空间光通信链路性能易受大气湍流影响的问题,构造了一种适用于自由空间光通信的多输入多输出(MIMO)极化编码方法。基于通用偏序法、极化编码、调制及MIMO技术联合优化快速构造极化码,并在大气湍流信道下进行仿真分析。实验结果... 针对自由空间光通信链路性能易受大气湍流影响的问题,构造了一种适用于自由空间光通信的多输入多输出(MIMO)极化编码方法。基于通用偏序法、极化编码、调制及MIMO技术联合优化快速构造极化码,并在大气湍流信道下进行仿真分析。实验结果表明,在不同构造方法及编码方案下,MIMO极化编码方法能在保持低复杂度的同时使系统获得更好的性能。在强湍流条件且误码率为10^(-4)时,相比Monte Carlo方法,偏序法的编码增益约为0.2 dB,且离线构造的计算复杂度可忽略不计;强弱湍流条件下,相比单输入单输出(SISO)-polar方式,MIMO(2×2)-polar方式的编码增益约为1.1~1.6 dB,具有明显的分集优势。 展开更多
关键词 光通信 极化编码 多输入多输出 偏序法 大气湍流信道
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基于声波的物联网设备高效密钥提取方案 被引量:1
17
作者 周凤娟 张跃欣 伍玮 《福建师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2022年第2期21-28,共8页
基于声波的密钥协商被证明在无线通信网络中满足物理层安全.但是,在无人工辅助的前提下,基于声波的密钥协商存在难以确保高的比特生成率和低的比特不匹配率等问题.本方案采用A律13折线量化算法,利用窗函数优化量化比特,并结合极化码纠... 基于声波的密钥协商被证明在无线通信网络中满足物理层安全.但是,在无人工辅助的前提下,基于声波的密钥协商存在难以确保高的比特生成率和低的比特不匹配率等问题.本方案采用A律13折线量化算法,利用窗函数优化量化比特,并结合极化码纠错的信息调和算法,提出基于声波的高效密钥提取方案.在办公环境下,利用物联网设备测试了方案的有效性.实验结果显示,本方案生成的密钥可通过NIST随机性测试,与同类方案相比,本方案比特生成率提高约10%,比特不匹配率降低约80%. 展开更多
关键词 声波 密钥提取 13折线量化 窗函数 极化码
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基于整形极化码的可调光VLC系统实验研究
18
作者 杨帆 方佳飞 +5 位作者 肖石林 刘晓宇 郑立卓 张之仪 刘智洋 胡卫生 《光通信技术》 2022年第2期24-27,共4页
传统的可见光通信(VLC)调光方案利用冗余的补偿符号实现调光控制,导致传输效率低。为了提高VLC系统传输效率,提出一种基于整形极化码的调光控制方案,通过预编码器改变码字中“1”出现的概率,从而在无需添加冗余补偿符号的情况下实现调... 传统的可见光通信(VLC)调光方案利用冗余的补偿符号实现调光控制,导致传输效率低。为了提高VLC系统传输效率,提出一种基于整形极化码的调光控制方案,通过预编码器改变码字中“1”出现的概率,从而在无需添加冗余补偿符号的情况下实现调光控制功能。实验结果表明:相比通过补偿符号实现调光控制的极化码方案,整形极化码方案具备更高的传输效率和更好的纠错性能,在25%和12.5%这2种典型的调光率场景中,编码增益至少可以分别达到1.9 d B和3.3 d B。 展开更多
关键词 调光控制 极化码 可见光通信
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基于FPGA的STT-MRAM信道虚拟实验平台设计 被引量:1
19
作者 张小军 陈成官 +2 位作者 郭华 张德学 周韬略 《实验科学与技术》 2021年第2期1-6,共6页
为了研究STT-MRAM信道的通信性能,采用Verilog HDL对该信道进行建模,以实现磁信道的读写错误率与磁隧道结高/低阻态的模拟。该文搭建了基于FPGA的虚拟实验平台,选用极化码作为信道编码方案,对信息序列进行编码,将编码序列在信道中传输,... 为了研究STT-MRAM信道的通信性能,采用Verilog HDL对该信道进行建模,以实现磁信道的读写错误率与磁隧道结高/低阻态的模拟。该文搭建了基于FPGA的虚拟实验平台,选用极化码作为信道编码方案,对信息序列进行编码,将编码序列在信道中传输,在接收端采用Fast-SSC进行译码,并通过PCIe接口实现上位机与FPGA的通信。该平台采用(256,220)极化码进行测试,每帧信道数据消耗2200个时钟,在Stratix V 5SGXEA7N2F45C2上实现,当工作频率为40 MHz时,平台测试速率可达4.19 Mb/s。 展开更多
关键词 虚拟实验平台 FPGA 极化码 STT-MRAM信道
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基于5G极化码的无人机通信系统设计
20
作者 周杰 袁春梅 刘思念 《无线互联科技》 2019年第7期3-4,共2页
随着科技的进步,5G(5th-generation)时代的到来,无人机、自动驾驶等成了热门。文章从实际应用的角度出发,结合最新的5G极化码技术研究出一套低时延安全的无人机通信系统。
关键词 5G 极化码 无人机通信 安全
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