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专利号: 2020109484829
申请人: 长春理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于频数均衡的大气湍流光信道共享随机比特提取方法,其特征在于:所需的硬件系统和执行步骤如下:需要激光收发端机A和激光收发端机B,激光收发端机A和激光收发端机B相互通视;激光收发端机A包括激光器A、收发光学系统A、探测器A和计算机A;激光收发端机B包括激光器B、收发光学系统B、探测器B和计算机B;激光器A发出的激光信号A001经收发光学系统A发射到大气湍流信道中,激光信号A001到达收发光学系统B后再入射到探测器B上;激光器B发出的激光信号B001经收发光学系统B发射到大气湍流信道中,激光信号B001到达收发光学系统A后再入射到探测器A上;计算机A实时采集探测器A输出的电信号,计算机B实时采集探测器B输出的电信号;

1)本方法的第一部分使激光收发端机A和激光收发端机B正常工作,具体操作包括:使激光器A和激光器B正常工作,使探测器A和探测器B正常工作,使计算机A和计算机B正常工作,使收发光学系统A和收发光学系统B相互对准并正常工作;

2)本方法的第二部分在激光收发端机A和激光收发端机B中执行以下操作:

在从时刻ts到时刻te的时间段内,计算机A的采集程序每隔时间间隔δs就对探测器A输出的电信号幅度做一次采样,获得一个采样值C001;把获得的所有采样值C001按照时间先后顺序保存在计算机A的存储器中的列表LISTA中;

在从时刻ts到时刻te的时间段内,计算机B的采集程序每隔时间间隔δs就对探测器B输出的电信号幅度做一次采样,获得一个采样值D001;把获得的所有采样值D001按照时间先后顺序保存在计算机B的存储器中的列表LISTB中;

3)本方法的第三部分使用计算机A和计算机B从列表LISTA和列表LISTB中提取原始共享随机比特序列,具体步骤如下:步骤Step301:在计算机A中,利用程序对列表LISTA中的各个采样值C001做重构滤波处理,即令:其中i=0,1,…,NS‑1;NS表

示列表LISTA中包含的采样值C001的个数;

m=0,1,2,…,Nc;T=δs×NS,Nc表示重构滤波器的最

高傅里叶级数阶数,fA[i]表示列表LISTA中的第i个采样值C001, 表示对列表LISTA中的第i个采样值C001进行重构滤波后的结果;

步骤Step302:在计算机B中,利用程序对列表LISTB中的各个采样值D001做重构滤波处理,即令:其中i=0,1,…,NS‑1;

m=0 ,1 ,

2,…,Nc;T=δs×NS,Nc表示重构滤波器的最高傅里叶级数阶数,fB[i]表示列表LISTB中的第i个采样值D001, 表示对列表LISTB中的第i个采样值D001进行重构滤波后的结果;

步骤Step303:在计算机A中,利用程序对列表LISTA中的各个进行重构滤波后的采样值C001做规范化处理,即令:其中i=0,1,…,NS‑1; 表示对列表LISTA

中的第i′个采样值C001进行重构滤波后的结果; 表示对列表LISTA中的第i″个采样值C001进行重构滤波后的结果; 表示对列表LISTA中的第i个采样值C001先进行重构滤波再做规范化处理后的结果;

步骤Step304:在计算机B中,利用程序对列表LISTB中的各个进行重构滤波后的采样值D001做规范化处理,即令:其中i=0,1,…,NS‑1; 表示对列表LISTB

中的第i′个采样值D001进行重构滤波后的结果; 表示对列表LISTB中的第i″个采样值D001进行重构滤波后的结果; 表示对列表LISTB中的第i个采样值D001先进行重构滤波再做规范化处理后的结果;

步骤Step305:在计算机A的存储器中创建一个包含NS个元素的一维数组ALBit,数组ALBit的每个元素用于存储一个比特值;把列表LISTA中的先进行重构滤波再做规范化处理后的采样值C001当作随机观测值,在计算机A中利用程序计算与之对应的经验累积分布函数FA(x);计算 把Tx,A作为判决阈值用于提取随机比特序列;分别针对i=0,1,…,NS‑1, 表示列表LISTA中的先进行重构滤波再做规范化处理后的第i个采样值C001,如果 大于Tx,A,则把数组ALBit的第i个元素赋值为比特1,否则把数组ALBit的第i个元素赋值为比特0;

步骤Step306:在计算机B的存储器中创建一个包含NS个元素的一维数组BLBit,数组BLBit的每个元素用于存储一个比特值;把列表LISTB中的先进行重构滤波再做规范化处理后的采样值D001当作随机观测值,在计算机B中利用程序计算与之对应的经验累积分布函数FB(x);计算 把Tx,B作为判决阈值用于提取随机比特序列;分别针对i=0,1,…,NS‑1, 表示列表LISTB中的先进行重构滤波再做规范化处理后的第i个采样值D001,如果 大于Tx,B,则把数组BLBit的第i个元素赋值为比特1,否则把数组BLBit的第i个元素赋值为比特0;

4)本方法的第四部分利用量子密钥分配后处理中的误码估计、密钥协商、错误校验技术纠正数组ALBit和数组BLBit中存储的原始共享随机比特序列中的不一致比特,并确定数组ALBit和数组BLBit中的随机比特序列一致。