基于发光二极管的水下可见光通信技术是一种照明通信两用的水下无线通信方式，有效解决了水声通信时延大、带宽小、能耗大等诸多缺点。由于海水中各种介质对光的传播造成衰减，降低了接收信噪比，影响通信质量。同时，海水铅直方向介质质量浓度随深度增加而变化，导致光传播吸收和散射系数不是恒定的，影响到纠错编码的参数设置。本文在Matlab平台上使用蒙特卡罗法对海水信道进行了建模仿真，并根据仿真信噪比设计并提出了一种基于极化码的纠错编码方案，以调整编码参数，保证不同信道环境下数据传输的可靠性。仿真结果表明，对于不同的接收信噪比，所提方案都能够调节编码码率以实现无误码传输。因此，所提方案能够根据实际的信道环境来调整编码参数，保证了通信过程的可靠性。

室内停车场是静态交通的一个重要组成部分, 由于缺乏有效的室内定位技术, 目前存在着泊车导航以及反向寻车困难的问题。提出一种基于LED照明灯光的可见光室内停车场定位导航系统, 实现了面向车辆的停车位引导和面向行人的反向寻车导航, 具有定位速度快、定位精度高和"照明定位两用"的优势。实验结果及现场测试表明: 该系统定位精度可达到7.5 cm, 可支持车辆或行人在时速达17 km/h下的实时定位导航。

在复杂光照条件下二维码扫码器采集到的图像容易出现整体高亮、阴影区域和局部高亮、阴影区域, 使得图像分割阈值确定困难, 研究了Sauvola算法中的窗口大小w值和修正因子k值对于QR码图像二值化的影响。针对全局二值化方法抗噪能力差和局部二值化方法处理速度慢的缺陷, 提出了一种改进的QR码图像二值化方法, 将Otsu和Sauvola算法相结合提升算法抗噪能力, 并利用积分图算法提高算法运行效率。实验证明, 该方法二值化效果优于经典的二值化方法, 平均运行效率比原Sauvola算法提高17倍, 提升了识别成功率。

结合现实生活中人工投票的实际需求,提出了一种新的基于量子秘密共享的安全投票协议。在该协议中,每一组四重态GHZ中的4个粒子依次 分发给投票人Alice、验证人Bob、签名人兼内部审计人Charlie以及外部审计人Trent, Alice测量自己的粒子将投票信息传递出去, Charlie、 Bob和Trent通过测量自己的粒子完成签名、验证和审计工作。与以往协议相比,该协议角色全面且都能实质性地参与投票的相关活动, 避免了使用复杂的量子指纹函数,技术上易于实现。由于采用了双重监督,选票管理中心内部、外部对选举结果的权威性均高度认同。

基于智能手机的可见光定位不仅定位精度高, 还兼具了可见光通信与移动互联网的优势。由于图像处理的高计算复杂度, 现有系统定位速度较低无法支持实时导航。论文提出了一种快速和高精度的可见光室内定位系统, 通过设计无闪烁线路编码方案和轻量级图像处理算法降低定位时延, 同时还具有抑制调制闪烁和支持多级调光的优点。市售Android智能手机完成了原型系统开发和现场测试, 实验结果显示, 系统平均定位精度可达到7.5 cm, 定位时间可低至22.7 ms(单灯)和35.7 ms(双灯), 可支持移动速度高达18 km/h的实时室内导航。

为了满足表面等离子体传感器高灵敏度、高线性以及较大测量范围的需求, 提出侧边抛磨光纤耦合的三角形纳米金柱阵列等离子体共振传感模型.用有限元法仿真得出侧边抛磨光纤倏逝场激发出三角形纳米金柱的三种等离子体共振模式, 分别为传输等离子体、三角形纳米金柱的本征等离子体和柱间等离子体, 在传感器透射谱中呈现三个共振波谷.本征等离子体和柱间等离子体均属于局域等离子体, 所对应的共振波谷对外界环境折射率的灵敏度较低但具有很高的线性度.传输等离子体对应的波谷随折射率变化灵敏度很高且呈非线性关系, 优化后三角形金柱阵列设计中, 当折射率为1.38~1.42RIU时, 灵敏度高达12 882 nm/RIU.该传感结构集成了侧边抛磨光纤的强倏逝场, 具有传输等离子体的高灵敏度、局域等离子体的高线性度和大测量动态范围等优点, 有重要的研究意义和实用价值.

提出一种新的不间断的主动相位补偿方案，在进行量子密钥分发的同时统计不匹配基量子比特在干涉仪不同输出端口上的随机计数分布，给出了由不匹配基量子比特统计数值计算相位漂移参数的计算公式,并由统计数值计算得到相位漂移参数。结果表明：该方案允许系统并行处理量子密钥分发与相位补偿，也充分利用了在原BB84协议中会被丢弃的不匹配基量子比特信息。

采用两种不同的皮秒光脉冲波形进行了门模单光子探测实验.测量了单光子探测效率随探测器和超短脉冲光源之间的同步延迟细微调节时的变化曲线.结果表明：光脉冲波形直接影响光子到达时间与门脉冲时间窗口之间的精确同步和探测效率, 使用其中一种脉宽较短的皮秒光脉冲时探测效率比使用另一种脉冲提高了约9%.