[發(fā)明專利]一種電磁遙測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810673942.4
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN108834001B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 錢威;李賢陽;黃美媛
• 申請（專利權）人: 欽州學院
• 主分類號: H04Q9/00
• 分類號: H04Q9/00
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 林輝輪;張玲

1.一種電磁遙測系統(tǒng)，其特征在于：所述電磁遙測系統(tǒng)包括測量端和接收端；測量端包括用于感知遙測參數(shù)的n個傳感器，與傳感器一對一連接的變換器，所有變換器匯接后連接有發(fā)射機；

接收端包括與發(fā)射機匹配的接收機，以及與接收機連接的數(shù)據(jù)處理裝置，與數(shù)據(jù)處理裝置連接的顯示輸出單元；

所述發(fā)射機包括中央處理單元，與中央處理單元連接的多個發(fā)射通道；每個發(fā)射通道均和中央處理單元通過通信控制接口連接；

所述發(fā)射通道包括時延編碼器，與時延編碼器連接的nω×N復選耦合器，與nω×N復選耦合器的N路輸出端一一連接的多階幅度電光轉換模塊，與多階幅度電光轉換模塊一一連接的光相位調制器，所有光相位調制器匯接后共同連接有波分復用器，所述波分復用器連接有光纖；發(fā)射通道上還設置有溫度檢測單元和計時單元，溫度檢測裝置和計時裝置均連接到中央處理單元；

所述接收端包括接收通道，接收通道包括與光纖鏈接的波分解復用器，與波分解復用器連接的X型光耦合器，與X型光耦合器連接的n路光相位解調器，與光相位解調器一一對應連接的多階幅度光電轉換模塊，與多階幅度光電轉換模塊一一對應連接的延時器，與延時器連接的加法器，與加法器連接的濾波器，與濾波器連接的閾值判決單元；

發(fā)射通道和接收通道均設置有標識單元，中央處理單元根據(jù)計時單元的計時參數(shù)與溫度檢測單元的溫度參數(shù)選擇其中一個發(fā)射通道和其中一個接收通道進行遙測數(shù)據(jù)傳輸。

2.根據(jù)權利要求1所述的電磁遙測系統(tǒng)，其特征在于：所述發(fā)射通道還包括加密裝置，加密裝置包括真隨機數(shù)生成器，偽隨機數(shù)生成器及字典；真隨機數(shù)生成器、偽隨機數(shù)生成器通過字典共同連接有流密碼生成裝置；所述字典為同步的真隨機數(shù)所構成；同步的真隨機數(shù)由真隨機數(shù)同步單元完成同步。

3.根據(jù)權利要求2所述的電磁遙測系統(tǒng)，其特征在于：所述真隨機數(shù)同步單元包括同步物理隨機源，與同步物理隨機源依次連接的光電轉換模塊，A/D轉換模塊及延時異或單元；所述同步物理隨機源包括帶有外反饋腔的第一半導體激光器和第二半導體激光器，還包括第三半導體激光器，第三半導體激光器也具有外反饋腔，三個半導體激光器的外反饋腔不同；第一半導體激光器位于發(fā)射機，第二半導體激光器位于接收機；

所述偽隨機數(shù)生成裝置包括密鑰分發(fā)模塊，與密鑰分發(fā)模塊連接的ZUC程序單元；所述密鑰分發(fā)模塊用于給ZUC程序單元提供密鑰；所述ZUC程序單元用于將密鑰分發(fā)模塊提供的密鑰作為種子執(zhí)行ZUC算法獲得隨機數(shù)序列。

4.根據(jù)權利要求2所述的電磁遙測系統(tǒng)，其特征在于：選擇發(fā)射通道和接收通道時，連續(xù)工作時長作為第一優(yōu)先級判斷標準；實時溫度作為第二優(yōu)先級判斷標準；工作總時長作為第三優(yōu)先級判斷標準。

5.一種電磁遙測方法，其特征在于：所述電磁遙測方法基于權利要求1-4任一所述的電磁遙測系統(tǒng)，方法包括：

步驟一，定義變換器的光地址碼集為n個傳感器分別感知遙測參數(shù)，變換器將遙測參數(shù)轉換為比特信號；為初始相位加上時延長度的表達式；ω表示為時延編碼器輸出的路數(shù)；λ_a、λ_b指的是對應的光地址碼值；

步驟二，中央處理器根據(jù)計時單元的計時參數(shù)與溫度檢測單元的溫度參數(shù)選擇其中一個發(fā)射通道工作；

步驟三，發(fā)射通道將n個變換器的比特信號復制成nω份，并根據(jù)n個變換器對應的光地址碼，將每個變換器發(fā)送的比特信號的每個復制體進行相應的時延，得到N個多階幅度信號；

步驟四，nω×N復選耦合器將步驟三的N個多階幅度信號送入多階幅度電光轉換模塊，光相位調制器將疊加后的信號進行相位調制得到光傳輸信號，并通過波分復用器將光傳輸信號發(fā)送到光纖中；

步驟五：中央處理器根據(jù)計時單元的計時參數(shù)與溫度檢測單元的溫度參數(shù)選擇其中一個接收通道工作，接收通道通過光纖接收到光傳輸信號，光相位解調器對光信號進行相位解調，多階幅度光電轉換模塊將解調出的光信號轉換為電信號，延時器進行反向延時后按照對應順序進行加法運算，得到疊加后的電信號，電信號通過濾波后進行閾值判斷得到數(shù)據(jù)電信號；

步驟六，接收機通過將數(shù)據(jù)電信號轉換為遙測參數(shù)顯示出來，完成遙測測量。