[發明專利]一種基于DSP的量子保密通信防御控制方法及系統

有效

• 申請號: 201810054973.1
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108400819B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 劉敦偉;李盛杰;石雪梅;羅晶
• 申請（專利權）人: 航天科工防御技術研究試驗中心
• 主分類號: H04B10/70
• 分類號: H04B10/70;H04B10/85;H04B10/532;H04L9/08;H04J14/02
• 代理公司: 11403 北京風雅頌專利代理有限公司
• 代理人: 朱親林

1.一種基于DSP的量子保密通信防御控制方法，其特征在于，包括：

光信號經過偏振控制器后，通過波分復用器將信號拆分為預設范圍內的波長信號以及非預設范圍內的波長信號；其中，所述預設范圍根據光信號的中心波長以及波分復用器的隔離度得到；

所述預設范圍內的波長信號通過偏振分束器和單光子探測器傳輸到數字信號處理器中；而非預設范圍內的波長信號直接通過單光子探測器傳輸到數字信號處理器中；

數字信號處理器將兩種波長信號的光子計數進行比對并判斷是否超出預設偏差閾值，若超出預設偏差閾值，則取消當前通信并進行下一次通信嘗試；否則，當前通信為有效通信。

2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述預設范圍對應的波長范圍為[中心波長-波分復用器的隔離度，中心波長+波分復用器的隔離度]。

3.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述偏振分束器將預設范圍內的波長信號按照垂直分量和水平分量拆分為兩種不同的信號，然后分別通過兩個不同的單光子探測器接收波長信號并傳送到數字信號處理器中。

4.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，還包括對信號偏振態進行反饋控制：數字信號處理器依次通過數模轉換電路、線性放大電路對偏振控制器進行偏振反饋控制，用于使得當前實際測得的偏振態大于或等于預設的目標偏振態。

5.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于，偏振控制周期為20ms。

6.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述數字信號處理器進行偏振反饋控制的方法包括：檢測并獲得當前實際偏振態的測量值；

判斷實際偏振態的測量值是否小于預設的目標偏振態，

若測量值小于目標偏振態，則將偏振控制器中壓電陶瓷的驅動電壓增大預設的電壓增量；

循環上述判斷過程，直到測量值大于或等于目標偏振態時，結束偏振控制。

7.根據權利要求6所述的控制方法，其特征在于，預設的電壓增量為1mv。

8.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于，進行偏振控制之前還包括：

每隔預設的檢測周期時間，數字信號處理器對單光子探測器中接收的光信號進行計數；

判斷當前偏振對比度是否小于目標偏振對比度；若是，則進行偏振控制；否則，不進行偏振控制。

9.根據權利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述偏振控制器中設置有兩組壓電陶瓷，用于分別控制兩組偏振信號；

偏振控制之前依次對兩組壓電陶瓷進行切換掃描，并且針對兩組壓電陶瓷分別相應進行偏振控制。

10.一種基于DSP的量子保密通信防御控制系統，其特征在于，包括：偏振控制器、波分復用器、偏振分束器、單光子探測器、數字信號處理器、數模轉換電路、線性放大電路；

偏振控制器的輸入端與波分復用器的輸出端連接；波分復用器的輸出端與偏振分束器的輸入端連接；偏振分束器的輸出端分別通過第一單光子探測器和第二單光子探測器連接到數字信號處理器中；波分復用器的輸出端直接通過第三光子探測器連接到數字信號處理器中；數字信號處理器依次通過數模轉換電路、線性放大電路連接到偏振控制器中，用于實現偏振反饋控制；

所述波分復用器用于對光信號按照預設的波長范圍進行拆分；所述數字信號處理器用于在WDM進行波長剝離，預設范圍波長的光子進入到PBS中，而被篩出的其余范圍的波長對應的光子則直接進入SPD中進行計數，并且在DSP進行對比，當計數超越設定的預設偏差閾值N％，說明存在很強的分束器攻擊行為，為了安全拋棄當前通信，否則，表示分束器攻擊性不強，可以繼續通信。