连续变量量子密钥分发系统调制方差全局优化方法研究 被引量：1

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作者 马荔 李扬 +3 位作者 杨杰 黄伟 罗钰杰 徐兵杰 《密码学报》 CSCD 2021年第4期640-649,共10页

连续变量量子密钥分发技术具有与传统光通信网络兼容性好、安全码率高等优点.调制方差是连续变量量子密钥分发协议的关键参数,其优化选取将直接影响系统安全码率和传输距离.本文针对确定的数据协商和纠错译码算法,量化分析了实际连续变... 连续变量量子密钥分发技术具有与传统光通信网络兼容性好、安全码率高等优点.调制方差是连续变量量子密钥分发协议的关键参数,其优化选取将直接影响系统安全码率和传输距离.本文针对确定的数据协商和纠错译码算法,量化分析了实际连续变量量子密钥分发系统中调制方差对误帧率、协调效率等参数的影响,以此为基础给出了一种连续变量量子密钥分发协议调制方差全局优化方法,以达到安全码率最大化效果.相较于已知常用方法,本优化方法在典型连续变量量子密钥分发系统参数下,仅通过调制方差参数优化即可显著提升安全码率,而无需做复杂硬件优化,可行性好且效果佳.此外,该方法适用于各类连续变量量子密钥分发协议,包括高斯调制、离散调制协议等,也适用于有限码长和无限码长情形,可扩展性好. 展开更多

关键词 连续变量 量子密钥分发 调制方差 安全码率 全局参数优化

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一种能量有效的无线传感器网络轮询接入控制协议 被引量：3

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作者 何敏 赵东风 +1 位作者 保利勇 左朝树 《智能系统学报》 北大核心 2012年第3期265-270,共6页

周期性休眠的PCF机制虽然较好地解决了无线传感器网络的能耗问题,但没有考虑节点的负载状态,降低了系统性能,也增加了系统的查询能耗.以限定(K=1)服务为基础,提出了一种改进的PCF轮询控制协议,即具有混合服务策略的无线传感器网络轮询... 周期性休眠的PCF机制虽然较好地解决了无线传感器网络的能耗问题,但没有考虑节点的负载状态,降低了系统性能,也增加了系统的查询能耗.以限定(K=1)服务为基础,提出了一种改进的PCF轮询控制协议,即具有混合服务策略的无线传感器网络轮询接入控制协议PCF-SS.该协议在保障公平性的前提下,能够根据节点状态动态调整优先级并改变服务K值,中心服务器AP则根据各节点的服务K值在每轮服务时对节点的下一轮服务时间进行预估计,并采用统一的服务时间表唤醒节点,达到节能的效果.仿真实验表明系统的平均等待时间、平均排队队长等性能指标比周期性休眠的PCF机制要好,能量的有效利用率更高,具有更长的生命周期,适合作为无线传感器网络的MAC控制协议. 展开更多

关键词 无线传感器网络 PCF 能量有效 轮询服务 接入控制 轮询接入控制

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利用光反馈多模激光器结合滤波器产生平坦混沌 被引量：3

3

作者 李锟影 李璞 +5 位作者 郭晓敏 郭龑强 张建国 刘义铭 徐兵杰 王云才 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期42-48,共7页

提出了一种利用多模激光器结合滤波器产生频谱平坦、无低频能量缺失的宽带混沌信号产生.实验分析和对比了光反馈法布里-珀罗混沌半导体激光器滤波前后的多模及单模信号的频谱特性.结果显示,相较于多模混沌信号,单模混沌信号的低频部分... 提出了一种利用多模激光器结合滤波器产生频谱平坦、无低频能量缺失的宽带混沌信号产生.实验分析和对比了光反馈法布里-珀罗混沌半导体激光器滤波前后的多模及单模信号的频谱特性.结果显示,相较于多模混沌信号,单模混沌信号的低频部分能量提升了25 dB,实现了3 dB带宽为6 GHz的平坦混沌产生.进一步理论研究表明,单模混沌信号低频成分能量获得显著提升的物理本质在于多模激光器模式竞争. 展开更多

关键词 混沌激光 多模激光器 模式竞争

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基于时延光子储备池计算的混沌激光短期预测 被引量：3

4

作者 刘奇 李璞 +4 位作者 开超 胡春强 蔡强 张建国 徐兵杰 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第15期156-162,共7页

提出并证明了一种利用时延光子储备池计算短期预测混沌激光的时间序列.具体来说,建立基于光反馈和光注入半导体激光器的储备池结构,通过选择合适的系统参数,时延光子储备池计算可以有效地预测混沌激光约2 ns的动态轨迹.此外,研究了系统... 提出并证明了一种利用时延光子储备池计算短期预测混沌激光的时间序列.具体来说,建立基于光反馈和光注入半导体激光器的储备池结构,通过选择合适的系统参数,时延光子储备池计算可以有效地预测混沌激光约2 ns的动态轨迹.此外,研究了系统参数对预测结果的影响,包括掩模类型、虚拟节点数、训练数据长度、输入增益、反馈强度、注入强度、岭参数和泄漏率.作为一种具有全光实现潜力的机器学习方法,时延光子储备池具有结构简单、训练成本低、易于硬件实现等优点. 展开更多

关键词 储备池计算 预测 混沌激光 机器学习

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一种基于平衡零差探测技术的平均光子数测量方法 被引量：1

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作者 刘金璐 杨杰 +3 位作者 张涛 樊矾 黄伟 徐兵杰 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第24期48-52,共5页

针对连续变量量子密钥分发系统实用化进程中对系统核心参数的规范标定需求,本文提出了一种基于平衡零差探测技术的平均光子数测量方法,即利用平衡零差探测基本结构,在本振臂添加一个电光相位调制器.不同于通过计算相位漂移值进行被动相... 针对连续变量量子密钥分发系统实用化进程中对系统核心参数的规范标定需求,本文提出了一种基于平衡零差探测技术的平均光子数测量方法,即利用平衡零差探测基本结构,在本振臂添加一个电光相位调制器.不同于通过计算相位漂移值进行被动相位补偿的方式,本方法主动地对相位调制器加载[0,2π]的均匀随机相位以避免相位漂移对测量结果的影响.仿真及实验验证了平衡零差探测器输出信号服从带有两个峰值的驼峰分布,且探测输出信号方差与待测光脉冲平均光子数呈线性关系.采用该方案实现的平均光子数测量精度为0.1个光子/脉冲,测量范围达23 dB.优化选择探测器性能和数据采集工具的采样精度和量程,可实现满足测量要求的平均光子数和脉冲消光比测量,为连续变量量子密钥分发系统的关键参数标准化提供了一种可行方案. 展开更多

关键词 光子数测量 密钥分发 标准化

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基于双驱调制的高速光电探测器频响自校准表征 被引量：3

6

作者 王恒 贾青松 +2 位作者 张尚剑 徐兵杰 黄伟 《飞控与探测》 2019年第6期61-66,共6页

针对当前高速光电探测器频率响应测试的问题,提出了基于双驱调制的高速光电探测器频响自校准表征方法。该方法通过设置双驱调制频率为近似相等关系克服了电-光响应器件不平坦响应的额外校准,实现了光电探测器频率响应的自校准表征。同时... 针对当前高速光电探测器频率响应测试的问题,提出了基于双驱调制的高速光电探测器频响自校准表征方法。该方法通过设置双驱调制频率为近似相等关系克服了电-光响应器件不平坦响应的额外校准,实现了光电探测器频率响应的自校准表征。同时,通过采用双驱调制频率的和频与差频拍频边带的相对功率来获得光电探测器的频率响应,摆脱了双驱马赫-曾德尔调制器偏置漂移的影响并扩展了2倍以上的测试带宽。相比于全光激励法,提高了测量精度与动态范围;与传统电光激励法相比,克服了强度调制器偏置漂移的影响和额外校准的难题;优于先前的双音调制法,简化了测试系统和降低了测量成本。光电探测器频率响应的实验测量结果与强度噪声法测量结果以及与该光电探测器出厂数据的一致性验证了该方法的正确性。 展开更多

关键词 光电探测器 频率响应 双驱马赫-曾德尔调制器 自校准表征 微波光子学

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基于前缀树的工控入侵检测算法 被引量：1

7

作者 林幼玲 朱林全 +2 位作者 李扬 邢镔 陈彦如 《现代计算机》 2021年第8期14-17,共4页

随着信息技术的发展,工业和互联网紧密结合,因此,保证工业网络的安全是十分有必要的。然而,在实际的工控系统中,由于工控节点的资源受限,传统的入侵检测系统无法直接部署使用。为此,提出基于前缀树的入侵检测系统。基于前缀树的入侵检... 随着信息技术的发展,工业和互联网紧密结合,因此,保证工业网络的安全是十分有必要的。然而,在实际的工控系统中,由于工控节点的资源受限,传统的入侵检测系统无法直接部署使用。为此,提出基于前缀树的入侵检测系统。基于前缀树的入侵检测系统中,入侵签名库虽需消耗一定存储空间,但入侵的检测效率却得到提高,可运用于工控节点上。 展开更多

关键词 前缀树 入侵检测 工业控制系统 入侵签名

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面向连续变量量子密钥分发的多边型LDPC码设计与性能分析

8

作者 周创 阎昊 +1 位作者 罗钰杰 黎勇 《重庆邮电大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2022年第4期728-734,共7页

为满足连续变量量子密钥分发(continuous-variable quantum key distribution,CV-QKD)应用场景中对高性能低密度奇偶校验(low density parity check,LDPC)码的需求,提出了针对一类具有3种边类型且部分变量节点度为1的多边型LDPC(multi-e... 为满足连续变量量子密钥分发(continuous-variable quantum key distribution,CV-QKD)应用场景中对高性能低密度奇偶校验(low density parity check,LDPC)码的需求,提出了针对一类具有3种边类型且部分变量节点度为1的多边型LDPC(multi-edge type LDPC,MET-LDPC)码的设计方法。通过掩模到需要的度分布的方式设计左上角矩阵;采用基于多路径外在信息度(extrinsic message degree,EMD)策略的渐进边增长(progressive edge growth,PEG)算法设计左下角矩阵;将各部分矩阵组合在一起完成MET-LDPC码的设计。仿真结果表明,采用掩模加PEG算法设计的MET-LDPC码比单独用PEG算法设计的MET-LDPC码性能更优。 展开更多

关键词 多边型低密度奇偶校验码 掩模 外在信息度 渐进边增长

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QKD网络中的认证组密钥协商协议设计

9

作者 张飞扬 胡顺仿 +2 位作者 朱林全 李扬 邢镔 《现代计算机》 2021年第7期14-19,共6页

首先根据软件定义网络(SDN)的设计,定义四层量子密钥分发网络模型,分别是量子密钥设备层、转发层、控制层和应用层。在该模型的基础上,提出一种子网划分认证量子组密钥协商协议。该协议分为三个步骤:认证、协商和下发。理论验证表明,提... 首先根据软件定义网络(SDN)的设计,定义四层量子密钥分发网络模型,分别是量子密钥设备层、转发层、控制层和应用层。在该模型的基础上,提出一种子网划分认证量子组密钥协商协议。该协议分为三个步骤:认证、协商和下发。理论验证表明,提出的量子组密钥协商协议保证组成员的身份有效性,组密钥生成及下发过程中的安全性。 展开更多

关键词 软件定义网络 认证 量子密钥分发 组密钥

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基于切比雪夫多项式的三因子认证密钥协商协议

10

作者 宋岱松 陈彦如 +2 位作者 朱林全 李扬 邢镔 《现代计算机》 2021年第7期8-13,19,共7页

物联网技术在各领域的实际应用,在给人们日常生活带来巨大便利的同时仍存在不可忽视的安全问题。网络的开放性导致敏感数据在传输过程中容易被窃取,因此需用合适的认证密钥协商协议来保证通信的安全。考虑到物联网节点的资源受限问题,... 物联网技术在各领域的实际应用,在给人们日常生活带来巨大便利的同时仍存在不可忽视的安全问题。网络的开放性导致敏感数据在传输过程中容易被窃取,因此需用合适的认证密钥协商协议来保证通信的安全。考虑到物联网节点的资源受限问题,提出一种基于切比雪夫多项式的三因子认证密钥协商协议,并且详细分析论证所提协议的安全性。 展开更多

关键词 切比雪夫多项式 物联网安全 身份认证 密钥协商

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高速小型化光量子随机数发生器 被引量：8

11

作者 魏世海 樊矾 +4 位作者 杨杰 黄伟 何远杭 李大双 徐兵杰 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期280-287,共8页

利用超辐射发光二极管的放大自发辐射噪声作为量子随机熵源,设计并实现了一种高速小型化光量子随机数发生器(QRNG)。为减小经典噪声及不完美器件对随机性带来的影响,基于对量子熵源的最小熵估计,在现场可编程门阵列中,对每次采集序列的... 利用超辐射发光二极管的放大自发辐射噪声作为量子随机熵源,设计并实现了一种高速小型化光量子随机数发生器(QRNG)。为减小经典噪声及不完美器件对随机性带来的影响,基于对量子熵源的最小熵估计,在现场可编程门阵列中,对每次采集序列的相邻比特位进行异或操作,并截取低12位作为最终随机序列。该QRNG的随机数的实时产生速率达1.4Gb/s,可实时传输至上位机用户端,且能长时间稳定工作,具备实用化潜力。 展开更多

关键词 量子光学 量子随机数发生器 小型化 超辐射发光二极管 放大自发辐射

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基于适应性矩估计的偏振控制算法 被引量：4

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作者 夏骞 张涛 +5 位作者 刘金璐 杨杰 何远杭 黄伟 李大双 徐兵杰 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第15期160-169,共10页

偏振控制可以有效恢复光纤传输过程中因相位偏移而受损的偏振态,是量子通信、光纤传感以及相干光通信等领域中的关键技术。提出了一种基于适应性矩估计(Adam)的偏振控制算法,建立了相应的偏振控制系统模型。基于该模型对Adam偏振控制算... 偏振控制可以有效恢复光纤传输过程中因相位偏移而受损的偏振态,是量子通信、光纤传感以及相干光通信等领域中的关键技术。提出了一种基于适应性矩估计(Adam)的偏振控制算法,建立了相应的偏振控制系统模型。基于该模型对Adam偏振控制算法进行了数值仿真,并与经典的随机梯度下降(SGD)算法进行了对比,同时分析了控制精度和噪声幅度对偏振控制效果的影响。仿真结果表明,该算法可以快速收敛到目标偏振态,在衰减率为0.03、噪声幅度为0.003、偏振迭代步数为53时,控制精度可达10-4。与SGD算法相比,平均迭代步数减少了23%,最高控制精度提升了1~2个数量级。基于现场可编程门阵列验证了Adam算法的可行性,结果表明,该算法能快速、稳定地补偿信道中的偏振变化,并通过优化衰减率提高偏振控制效果、缩短偏振控制时间。 展开更多

关键词 偏振控制 偏振态 适应性矩估计 随机梯度下降算法 现场可编程门阵列 控制精度

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