一种基于恒虚警检测模型的量子目标探测方法技术

本发明专利技术提出了一种基于恒虚警检测模型的量子目标探测方法。首先，将泵浦光入射至周期极化磷酸氧钛钾晶体，得到具有纠缠特性的信号光与参考光，将信号光和参考光分别发射至单光子探测器1、单光子探测器2；其次，利用高速采集电路对两个单光子探测器输出的时间脉冲序列进行符合计数；然后，按符合门宽大小对符合计数结果进行划分，对所有参考单元的符合计数值处理后得到噪声估计值；分别在探测路径上有无目标的情况下，计算单光子探测器1探测到光子的概率和符合计数值的概率密度函数；最后，根据系统的虚警概率求得判决门限，将符合计数值与判决门限进行比较，若符合计数值大于判决门限，则认为探测路径上存在目标，否则不存在目标。标。标。

【技术实现步骤摘要】
一种基于恒虚警检测模型的量子目标探测方法


[0001]本专利技术属于目标探测领域，具体涉及一种基于恒虚警检测模型的量子目标探测方法。

技术介绍

[0002]随着综合电子技术的发展，基于无线电技术的通信、探测、监控等领域面临越来越多的挑战，如应用于作战领域的现代通信技术存在被截获和窃听的风险。电子干扰、反辐射导弹对基于电磁波理论的传统雷达带来的严峻挑战。在军事应用的拉动下，为了克服传统无线电技术的不足，国内外开展了与量子技术相关的研究。量子具有高精度、高保密性的优点，量子探测是量子力学与信息科学相结合的一项新技术，是未来目标探测领域的发展方向之一。不同于传统的基于经典电磁波理论的目标检测技术，量子探测利用电磁场的量子特性，在高背景噪声下实现对弱目标的高灵敏度检测。由于量子信号的形式不同于经典的目标探测信号，现有的经典系统无法应用于纠缠态量子探测。该方法利用纠缠光的纠缠特性，实现基于恒虚警检测模型的量子目标探测方法，这对目标探测的研究具有重要意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提出一种基于恒虚警检测模型的量子目标探测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于恒虚警检测模型的量子目标探测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：将泵浦光入射至周期极化磷酸氧钛钾(Periodically Poled KTP，PPKTP)晶体中，产生纠缠光子对；步骤二：利用偏振分束器将纠缠光子对分离成信号光和参考光，然后将信号光沿信号光路(即探测路径)发射至单光子探测器1，将参考光沿参考光路发射至单光子探测器2；步骤三：采集单光子探测器1和单光子探测器2输出的两路时间脉冲序列，将其分别标识为CH1和CH2，设定符合计数门宽τ
c
，对CH1和CH2进行符合计数；步骤四：选取CH1和CH2的符合计数结果作为恒虚警检测模型的输入，并将符合计数结果按τ
c
为单元划分为M个窗口；步骤五：记录每个窗口内的符合计数值，将最大符合计数值所在的窗口作为检测单元，其左右相邻2个窗口作为保护单元，其他窗口作为参考单元，对所有参考单元的符合计数值进行先求和后平均的处理，得到噪声的估计值；步骤六：由于光纤中光子的传输损耗很小，因此可以忽略参考光路中参考光的损耗。当探测路径上没有目标时，令此时仅存在噪声的状态为H0，计算单光子探测器1探测到噪声光子的概率：P
I,N
＝exp(
‑
N
n
T
d
)2[1
‑
exp(
‑
ρ
n
τ
c
/T
d
)][1
‑
exp(
‑
N
I
)]
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，N
n
为整个系统的有效噪声光子数，H0状态下N
n
＝N
d
，N
d
为单光子探测器暗电流产生的光子数，T
d
为单光子探测器的死区时间，N
I
为单光子探测器2接收到的光子数，且有N
I
＝η
q
N/2，N为信号源发射的光子对数，η
q
为单光子探测器的探测效率，ρ
n
为环境噪声到达率；步骤七：计算H0状态时符合计...

【专利技术属性】
技术研发人员：周牧，王倩，谢良波，聂伟，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：