[發(fā)明專利]基于光量子通信技術(shù)的深空探測通信系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210533006.6
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN103023578A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉暉;張偉;舒適;張紅英;張建剛
• 申請（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號: H04B10/70
• 分類號: H04B10/70
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種基于光量子通信技術(shù)的深空探測通信系統(tǒng)，包括：若干深空探測器、地球軌道衛(wèi)星和地面站，其特征在于，所述深空探測器上設(shè)置有量子信息發(fā)送分系統(tǒng)，所述地球軌道衛(wèi)星上設(shè)置有量子通信接收站，所述量子通信接收站分別與所述量子信息發(fā)送分系統(tǒng)和地面站通信連接；所述量子信息發(fā)送分系統(tǒng)與所述量子通信接收站之間進行量子通信，將所述深空探測器探測到的科學探測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光量子信號發(fā)送至所述量子通信接收站，所述量子通信接收站接收光量子信號，對光量子信號進行信息解碼將光量子信號還原為數(shù)字信號，并通過射頻通信方式將數(shù)字信號發(fā)送至地面站。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光量子通信技術(shù)的深空探測通信系統(tǒng)，其特征在于，所述量子信息發(fā)送分系統(tǒng)包括：光量子糾纏對生成源、深空探測數(shù)據(jù)生成設(shè)備、光量子態(tài)調(diào)制設(shè)備和激光發(fā)射裝置，其中，?

所述光量子糾纏對生成源用以產(chǎn)生兩束相互糾纏的激光A、激光B；?

所述深空探測數(shù)據(jù)生成設(shè)備用以生成科學探測數(shù)據(jù)；?

所述光量子態(tài)調(diào)制設(shè)備分別與所述光量子糾纏對生成源和深空探測數(shù)據(jù)生成設(shè)備連接，用以根據(jù)科學探測數(shù)據(jù)完成對激光B的量子態(tài)調(diào)制；?

所述激光發(fā)射裝置與所述光量子糾纏對生成源連接，用以完成激光A的整形、輸出。?

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光量子通信技術(shù)的深空探測通信系統(tǒng)，其特征在于，所述量子通信接收站包括大口徑光量子接收分系統(tǒng)和對地數(shù)據(jù)傳輸分系統(tǒng)，所述大口徑光量子接收分系統(tǒng)用以接收深空探測器發(fā)送的光量子信號，在衛(wèi)星上完成量子信息解碼將光量子信號還原為數(shù)字信號；所述對地數(shù)據(jù)傳輸分系統(tǒng)與所述大口徑光量子接收分系統(tǒng)連接，用以將數(shù)字信號通過射頻通信方式發(fā)送至地面站。?

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于光量子通信技術(shù)的深空探測通信系統(tǒng)，其特征在于，所述大口徑光量子接收分系統(tǒng)包括：激光接收望遠鏡、光通路設(shè)備、光量子解調(diào)器、信息存儲/轉(zhuǎn)發(fā)器，其中，?

所述激光接收望遠鏡用以接收激光A信號；?

所述光通路設(shè)備與所述激光接收望遠鏡連接，用以完成光信號在地球軌道衛(wèi)星量子通信接收站內(nèi)的傳遞；?

所述光量子解調(diào)器與所述光通路設(shè)備連接，用以對激光B中傳遞的信息譯碼，將光量子信號還原為數(shù)字信號；?

所述信息存儲/轉(zhuǎn)發(fā)器與所述光量子解調(diào)器連接，用以對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行存儲，并轉(zhuǎn)發(fā)至所述對地數(shù)據(jù)傳輸分系統(tǒng)。?

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于光量子通信技術(shù)的深空探測通信系統(tǒng)，其特征在于，所述大口徑光量子接收分系統(tǒng)還包括：3?

激光跟瞄機構(gòu)：與所述激光接收望遠鏡連接，用以控制所述激光接收望遠鏡精確指向所述深空探測器，有效接收所述激光A信號；?

跟瞄控制設(shè)備：與所述激光跟瞄機構(gòu)連接，用以對所述激光跟瞄機構(gòu)進行全自主控制。?

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于光量子通信技術(shù)的深空探測通信系統(tǒng)，其特征在于，所述對地數(shù)據(jù)傳輸分系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)綜合處理器、數(shù)傳發(fā)射機、數(shù)傳天線和數(shù)傳天線驅(qū)動機構(gòu)與控制設(shè)備，其中，?

所述數(shù)據(jù)綜合處理器用以接收數(shù)字信號，并對數(shù)字信號進行格式編排、基帶編碼、加擾加密處理后發(fā)送至所述數(shù)傳發(fā)射機；?

所述數(shù)傳發(fā)射機與所述數(shù)據(jù)綜合處理器連接，用以對接收到的數(shù)字信號進行射頻調(diào)制、上變頻、功率放大處理，并將處理后的數(shù)字信號通過所述數(shù)傳天線發(fā)送至地面站；?

所述數(shù)傳驅(qū)動機構(gòu)與控制設(shè)備與所述數(shù)傳天線連接，用以控制所述數(shù)傳天線指向地面站。?