申请/专利权人：邵阳学院;中南大学

申请日：2022-06-07

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN114826429B

主分类号：H04B10/70

分类号：H04B10/70;H04B13/02;H04B17/30;H04B17/382

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2022.08.16#实质审查的生效;2022.07.29#公开

摘要：本发明公开了一种海水信道量子隐形传态通信方法，包括发送端制备量子态，测量一部分并通过经典信道发送接收端，将另一部分通过海水湍流信道发送接收端；接收端对海水湍流信道参数进行估计，补偿对海水湍流信道传输的数据，以经典信号传输的数据为依据进行相干检测和后处理得到最终的传输数据，完成海水信道量子隐形传态通信。本发明利用基于椭圆光束模型的蒙特卡罗估计方法较好的描述湍流带来的光束展宽与变形，对海水湍流信道参数估计更加准确；同时，利用AO单元组件能够校正高阶波前像差的功能，通过调整AO单元组件的闭环控制带宽，获得更高的混合效率，提高了海水信道条件下CVQT的性能；而且本发明可靠性高、适用性好且稳定性好。

主权项：1.一种海水信道量子隐形传态通信方法，包括如下步骤：S1.发送端制备量子态，将制备的量子态的一部分进行测量，并将测量结果通过经典信道发送至接收端；S2.发送端将制备的量子态的另一部分通过海水湍流信道发送至接收端；S3.接收端对海水湍流信道参数进行估计；具体为接收端基于椭圆光束模型的蒙特卡罗方法，对海水湍流信道参数进行估计；具体实施时，包括如下步骤：A.水下传播光束的轮廓设定为椭圆形，用于表示光束的形变；椭圆形的长半轴长度为w1，短半轴长度为w2；将初始半径为w0的高斯光束水平传播到以a为半径的接收器的过程，用随机变量v＝x0,y0,Θ1,Θ2表示，其中x0,y0二维光束到达接收器时光束质心坐标，Θi为光束传播过程中的展宽与形变且B.透过率的概率密度分布其中为四维空间实数集，v为描述光束传播的随机变量，为椭圆光束模型的方位角，ρGv为以v为均值，以为协方差的高斯概率密度函数；δ为冲激函数；η为平均透过率；ηv,φ为随机变量v与方位角φ的函数；φ为椭圆光束与接收屏幕之间的方向角；第三协方差矩阵为其中与为光束质心位置在协方差矩阵中的表达，ω用于描述温度变化的耗散率，ξ用于描述盐度变化的耗散率，常见为ω＝10-5psu2s-1，ξ＝10-6m2s-3，k为波数且λ为波长，z为传播距离，为光束的展宽在协方差矩阵中的表达且为描述强湍流的函数且Ω为菲涅耳参数且为描述弱湍流的函数且ΔΘ1ΔΘ2为光束的形变在协方差矩阵中的表达且a1～a5为与湍流有关的常数；C.平均透过率η由蒙特卡罗方法估计，表示为其中其中ηext为海水消光效应导致的透过率，且ηext＝e-cz，c为线性条件下海水衰减系数；η0为未经过湍流的透过率；rr为波束质心矢量；a为接收器半径；weff为有效光斑半径的变形函数；为光束尺寸函数；为光束形状函数；S4.接收端对经过海水湍流信道传输的数据进行补偿；S5.接收端以经典信号传输的数据为依据，对步骤S4得到的补偿后的数据进行相干检测和后处理，从而得到最终的传输数据，完成海水信道量子隐形传态通信。

全文数据：

权利要求：

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