星载量子通信设备地面检测系统设计与实现.pdf

《星载量子通信设备地面检测系统设计与实现.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第34卷第2期核电子学与探测技术Vo1．34No．22014年2月NuclearElectronics&DetectionTechnologyFeb．2014星载量子通信设备地面检测系统设计与实现李宠，刘尉悦，赵双强，林泽洪，姜玮(宁波大学信息科学与工程学院，宁波，315211)摘要：针对星载量子通信设备提出了一种通用、无人值守的地面检测方案，给出了该方案的硬件组成部分，详细介绍了检测系统的软件设计方法，重点阐述了灵活动态配置指令以及修改物理量转换公式的方法，并给出了软件主要流程图。实际运行结果验证了该方案的可行性、有效性。关

2、键词：星地量子通信；地面检测系统；软件设计；PCI总线中图分类号：TN927文献标志码：A文章编号：0258-0934(2014)02-0239-04量子信息学是量子物理和信息科学交叉形1地面检测系统设计方案成的新兴学科。量子通信技术是量子信息学中发展最快的方向之一，近年来基于自由空间、利1．1星载量子通信设备简介用卫星构建全球化量子通信网已成为国内外量数学上已经证明了存在不可破译的对称密子通信技术应用的热点。量子通信主要以光子钥，即Vemam密钥或者一次性便笺式密钥。为信息载体，以在通信双方产生绝对安全的密量子通信正是建立在

3、Vemam密钥上，它解决钥为目的。了Vemam密钥所需的随机数的安全分配问为了保证星载量子通信设备的可靠性，在题。在空地量子密钥分配试验中，发送端量子地面必须进行充分的i贝4试。本文对量子通信过光源以100MHz的频率发送事例，事例分为信程进行了分析，给出了检测方案，并对软硬件进号态、诱骗态、真空态3种，其产生比例为2：1：行设计，模拟卫星平台制定指令序列控制载荷1，经过信道衰减，在接收端得到的事例约为每完成通信过程，同时记录所有发送、接收的数据秒几百至几千个。量子密钥提取首先需要快速和载荷运行状态信息，通过回放日志文件实现地

4、从发送端大量的事例中找出与接收端对应的自动、无人值守的测试；同时，本方案可扩展性事例；进一步，按照BB84协议ll通过数据交互高，无需修改代码即能解决指令集或物理量转对事例进行基矢比对，对诱骗态事例以及基矢换公式变化带来的问题，缩短了开发周期，提高不匹配的信号态事例进行剔除，得到原始密钥。了效率，降低了开发成本。由于暗计数、信道干扰等不完美因素的存在，收发两端的原始密钥是有一定的误码率的，通过纠错过程，可以牺牲一部分原始密钥来消除误收稿日期：2013～O1—28码；通过隐私放大过程，可以将窃听者所掌握的基金项目：浙江省自然科学

5、基金资助项目信息量压缩到趋于零。(LY13F050007)。星载量子通信设备受卫星平台控制完成量作者简介：李宠(1987一)，男，山东聊城人，硕士研究子通信过程，卫星平台对其进行供电控制、指令生，主要从事量子通信及量子通信数据后处理方面控制和数据传输控制，并实时监测设备的运行的研究与测试工作。状态。地面检测系统即模拟卫星平台，因此，我239pubUckeydistributionandcointossing[C]．Procof[5]DanielVeillard．XMLresourcespublica—tionguide—IEE

6、EIntConfonComp，SysandSigProc，1984：lines[EB／OL]．http：／／xmlsoft．org／guidelines．html，175—179．2O12一O6—10．[2]闫梅，张涛．空间科学实验仪器通用地面检测仪设[6]R．1erusalimsehy，L．H_deFigueiredo，W．Celes．计[J]．计算机工程，2011，37(21)：228—231．TheimplementationofLua5．O[J]．JournalofUni—[3]程海波，刘学斌，胡炳梁，等．星载超光谱成

7、像仪摆vernalComputerScience，2005，11(7)：1159—镜地面检测系统设计[J]．光子学报，2006，351176．(03)：369—372．[7]孙鑫，余安萍．VC++深入详解[M]．北京：电子[4]何海波．超光谱成像仪地面检测系统设计[D]．上工业出版社，20o8．海：中国科学院上海技术物理研究所，2008．DesignandImplementationofGroundInspectionSystemforQKDDeviceCarriedbySatelliteLIChong，LIUWei—yue，

8、ZHAOShuang—qiang，LINZe—hong，JIANGWei(CollegeofInformationScienceandEngineering，NingboUniversity，Ningbo，315211)Abstract：Agenerousandunatten