1 宁波大学 信息科学与工程学院，浙江 宁波 315211
2 中国科学技术大学 网络空间安全学院，合肥 230026
为了深入研究大气湍流对光传播的影响, 以大气湍流波前畸变理论和光学成像原理为基础, 利用Zernike多项式展开法进行了大气湍流畸变相位图及光强图的数值模拟, 数值模拟值与残差的理论值一致。设置不同的输入参数模拟各种不同大气湍流强度下的畸变相位图、光强图和Zernike系数, 在基于深度学习的自适应光学系统中进行了相关测试, 获得了较好的校正效果。
无线光通信 大气湍流 畸变光强图 Zernike多项式 freespace optical communication, atmospheric turbu
宁波大学信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211
实际卫星在轨运动会对星地量子通信实验带来影响。星地间距离的变化导致信号时间间隔改变, 进而对量子通信中的时间同步带来干扰,降低成码率甚至无法成码。利用定点量子通信数据仿真星地 量子通信数据,可用于卫星发射前检测不同轨道高度下卫星信号的时间同步性能。通过分析时间同步 方案模拟了距离变化反映在信号光接收端的时间变动。用星地量子通信实验的实际数据对仿真模型进 行了验证,结果表明模型匹配程度较好。
量子光学 星地量子通信 时间同步 数据仿真 quantum optics satellite-ground quantum communication time synchronization data simulation
宁波大学信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211
在星地量子密钥分发中,两个合法用户Alice和Bob通过星地链路窗口完成密钥分发。 密钥分发后Alice和Bob拥有不一致的密钥序列X、Y,双方通过理想公共授权信道传送部分信 息序列,得到一致的密钥序列,这一过程称为数据协调中的密钥纠错。在密钥纠错中,理想公共授权 信道传输的信息序列是X经编码产生的校验序列,要求密钥序列的编码模块所占FPGA资源少,编码速度快。 提出了一种基于FPGA和Turbo码的编码方案,其占用FPGA资源少,编码速度快,可根据需要选择编码码率。
量子信息 量子密钥分发 状态 密钥纠错 编码模块 状态转换 quantum information quantum key distribution state key error correction coding module state transition
1 宁波大学 信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211
2 中国科学技术大学 合肥微尺度物质科学国家实验室, 安徽 合肥 230026
3 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
在以单模光纤作为量子信道,并采用光子偏振编码方式的量子密钥分发过程中,光纤的双折射效应会导致光子在光纤中传播时其偏振态发生随机变化,使安全密钥的最终成码率大幅度降低.利用两个四分之一波片和一个半波片的组合作为校正器,可以实现对任意偏振态的校正补偿.建立了一种以该类偏振校正器为执行机构的基于随机并行梯度下降控制算法的实时偏振补偿仿真控制模型,讨论了算法的随机扰动幅度、增益系数与收敛速度的关系,分析了算法对于偏振的校准能力.通过实验对算法的性能进行了验证.实验结果表明,经过一定次数的迭代后可将系统的偏振消光比校正到一个比较理想的状态.
量子信息 量子密钥分发 光纤偏振补偿 随机并行梯度下降控制算法 quantum information quantum key distribution fiber polarization compensation stochastic parallel gradient descent control algor
1 宁波大学信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211
2 中国科学技术大学近代物理系, 安徽 合肥 230026
量子密钥分发是一种能够提供物理上安全的密钥分发方式,如今已成为信息安全领域的热 门研究学科,但在量子密钥分发中其成码速度的限制影响了它的实际应用性。提高LD驱动脉 冲调制速度,可以有效地提高信号发射速度,加快量子密钥分发的成码速率。采用循环驱动的 方法,在时钟频率200 MHz的条件下,基于FPGA实现了200 MHz的脉冲调制速度。实验结果显示, 采用该方案产生触发脉冲驱动LD, 输出量子信号的抖动小于2 ns,满足了量子密钥分发的要求。
量子信息 量子密钥分发 脉冲调制 quantum information quantum key distribution pulse modulation FPGA FPGA
1 宁波大学信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211
2 中国科学技术大学近代物理系, 安徽 合肥 230026
在量子保密通信蓬勃发展的今天,基于自由空间的量子密钥分发是一个重要的研究方向。 它将在未来全球量子通信网络中扮演重要的角色。介绍了自由空间量子密钥分发控制系统中的电子学设计, 选用Xilinx公司的VirtexII-Pro系列芯片,使用内部的PowerPC405嵌入式硬核加上功能逻辑模块 实现最终量子密钥的提取和外围电路的控制,提高了全系统的集成度和可靠性。该设计成功应用 于白天1 km量子密钥分发实验,成码率大于1.5 kbps。
量子信息 量子密钥分发 自由空间 嵌入式硬核 quantum information quantum key distribution FPFA FPGA free space embedded hardcore
1 宁波大学 信息科学与工程学院,浙江 宁波,315211
2 南京大学 计算机软件新技术国家重点实验室,南京 210093
在实际高分辨率室内视频监控中,运动物体构成了视频监控的主要内容。本文基于感兴趣区域的检测与恢复,提出了一种高分辨率室内视频监控图像序列的编码新方法,通过对象提取实现基本层和ROI层双层码流传输,其中基本层实现低分辨率图像内容传输,而ROI层用以进行高分辨率图像恢复。新方法有效地降低了视频编码计算复杂度、提高了编码效率。
感兴趣区域 高分辨率视频监控 视频编码 region of interest high resolution video surveillance video coding
1 宁波大学电路与系统研究所, 浙江 宁波 315211
2 北京大学视觉与听觉国家重点实验室, 北京 100871
基于网络中心节点的运动矢量外推技术,提出了一种无线视频传感阵列的低复杂度多视点视频编码方法。该方法考虑到密集型视频传感阵列各视点间通信复杂、布线繁重、且位于各相机节点内的编码器由于计算能力、功耗等限制难以完成复杂的编码过程等特点,利用运动矢量外推逼近技术将大量的运动估计运算从视频编码端移到了网络中心节点,使得新编解码框架下编码器的运动估计的计算复杂度只有传统全搜索运动估计运算的0.3%,降低了系统传感阵列编码端功耗。实验结果表明,该方法的率失真性能比H.264-I帧高出4 dB以上,接近H.264-P帧编码,优于基于Wyner-Ziv理论的分布式多视点视频编码方法。
图像处理 多视点视频编码 无线视频传感阵列 运动矢量外推 低复杂度视频编码
