基于量子遗传算法的无人飞行器航迹规划

基于量子计算和量子理论,提出了一种基于量子遗传算法的无人机航迹规划方法 。该方法利用表征量子叠加态的量子比特对航迹进行编码,引入具有量子特性的量子交叉算 子和量子门变异调整策略,对航迹规划中代价函数进行优化,引导并实现航迹的规划选择。 仿真试验结果表明,该方法不仅具有良好的种群多样性,而且还可以有效地提高算法的空 间搜索和收敛能力。
     

量子计算机的研究与应用综述

文章介绍了量子计算的原理，指出经典计算机和量子计算机的异同；简述了量子计算和量子信息技术在并行计算、保密通信等方面的重要应用；最后展望了其未来发展趋势。     

基于双倍比特量化与分段哈希索引的军事图像过滤

二进制码占用存储空间少且易于进行距离度量,因此很多研究者提出二进制量化方法把浮点型特征量化为二进制码,以实现大规模数据环境下的快速最近邻查询。但是,二进制量化会损失原始特征的信息量,使原始特征之间的相似性不能完全保持,导致查询精度降低。针对这一问题,提出双倍比特量化与分段哈希的近似查询索引。首先,设计了一种双倍比特量化方法,通过把特征的每一维数据量化为2个比特二进制码,增加特征之间的区分性;然后,针对双倍比特量化的二进制码提出双倍比特分段哈希索引,通过对二进制码分段并建立哈希索引的方式,提高查询速度。据此,设计了基于双倍比特量化与分段哈希索引的大规模军事图像过滤系统。实验表明,相比于Faster R-CNN+CNNH+MIH系统,本文方法可以使军事图像过滤精度提升5. 4%。     

量子级联技术研究进展：从光源到探测

量子级联技术基于多量子阱或超晶格结构中的子带跃迁和共振隧穿理论,既可以产生光源,又可以探测光信号,是量子级联激光器（QCL）和量子级联探测器（QCD）的理论基石,在检测、遥感、通信、雷达等领域具有广泛的应用前景。经过最近三十年的研究,量子级联技术在基础研究、产品性能以及应用系统研发和场景试验方面都取得了重大进展。本文首先简要介绍了量子级联技术的原理和发展历史,随后阐述了量子级联器件子带能级结构和电子输运动力学计算思路,接着重点综述了量子级联技术的研究进展,包括中远红外高功率QCL、中远红外宽调谐QCL、太赫兹QCL、高性能QCD,以及QCL和QCD的单芯片光子集成方面的内容,最后介绍了QCL和QCD的产品与应用情况。     

深空探测光量子通信信道的主要参数

深空探测器距离地球路程遥远,保持探测器与地面站高效、实时的信息通信,将探测器采集的科学数据及时、完整地传输回地球,是亟待解决的问题。量子通信可以在确保信息安全、增大信息容量以及提高检测精度等方面突破经典通信的物理极限,研究量子通信在深空探测中的应用意义非常。通过对深空量子通信信道的研究与分析仿真,得到光束发射角、接收器口径、收发端距离等与可靠量子通信的关系,为深空量子通信的工程实现提供设计、仿真依据。     

无线量子通信系统的安全性与对抗方法探讨

量子通信卫星的成功发射在全世界范围内掀起了无线量子通信研究与应用的热潮,量子通信的高度安全性似乎已经达到了战场通信的终极目标,但实际上这是一种误解.针对这一情况,在简要介绍量子通信系统常见类型的基础上,对通信系统的安全性与有效性、可靠性进行了必要的区分,指出目前仍然能够利用无线量子通信工程实现中的缺陷来进行窃听,而且可以通过对无线量子通信传输的压制干扰来极大地降低其有效性与可靠性,甚至达到阻断无线量子通信传输的目的.以上探讨对于更加深刻地认识和理解无线量子通信系统的特点,以及从电子对抗向量子对抗的应用扩展推进具有较重要的参考意义.     

量子通信技术及应用研究综述

量子通信技术自20世纪80年代诞生以来,获得了突飞猛进的发展。文章将量子通信技术及应用研究划分为量子通信协议研究、量子通信工程技术研究以及量子通信应用研究等三方面。在对量子密钥分发、量子秘密共享、量子隐形传态和量子安全直接通信等量子通信协议的技术原理、应用领域和研究进展进行分析对比的基础上,对量子光源产生、量子随机数发生、量子纠缠编码和单光子探测等量子通信工程技术的研究现状进行了总结,并对当前世界各国在量子通信链路构建、量子通信网络构建和量子通信系统构建等方面的主要研究进展进行了介绍,指出了量子通信当前存在的通信速率低、传输距离近、制造成本高等问题,明确了未来的发展方向,可以为量子通信技术和应用相关研究提供一定的参考。     

一种易于硬件实现的CCSDS图像数据压缩算法

文章提出了一种易于硬件实现的CCSDS图像数据无损压缩算法。图像数据经过小波变换后,统计规律不尽相同。为了有效进行数据压缩,该标准针对不同的统计规律,采用不同的熵编码。针对不同的图像,讨论了直流系数（DC）量化编码和块交流系数比特深度编码中的参数k、熵编码中长度为3比特码字的编码方式参数choicel和choice3以及长度为4比特码字的编码方式参数choice2和choice4等参数的最优化选择。仿真结果表明,该算法有较低复杂度,易于硬件实现,而且能够有效优化。使输出码率最短。     

OBSCA谱相关分析器的实现研究

文章研究了一比特谱相关算法（OBSCA）,简化了相关运算环节,进一步研究了其数字实现方法,并设计了一种OBSCA高效并行实现方案,大大提高了谱相关函数的计算效率。     

我国航天国际标准实现零的突破

据新华网2009年5月6日报道，中国科学技术大学潘建伟研究小组在实用化量子通信方面取得了重大进展，在合肥建成世界上首个光量子电话网，这标志着绝对安全的量子通信由实验室走进了日常生活。据介绍，由中国科大潘建伟、陈增兵、彭承志等人组成的团队针对量子通信实用化展开了攻关研究，研制成功量子电话样机，并在商业光纤网络的基础上，组建了可自由扩充的光量子电话网，节点间距达到20km，实现了“一次一密”加密方式的实时网络通话和3方对讲机功能，真正实现了“电话一拨即通、语音实时加密、安全牢不可破”的量子保密电话。据悉，光量子电话网的建成，是中国科学家继自由空间量子纠缠分发、绝对安全距离大于100km的量子保密通信之后，在实用化量子通信领域取得的又一国际领先的研究成果。     

量子技术将改善GPS定位精度

麻省理工学院 (MIT)研究人员称 ,探索“量子奥秘”将极大地提高雷达、声纳、GPS和其他目标定位系统的精度。在 2 0 0 1年 7月 2 4日出版的《自然》上 ,麻省理工学院的机械工程副教授 Seth L ioyd和电子学研究实验室的博士后助手 Vittorio Giovannetti和 L orengo Maccone提出 ,利用量子脉冲的某些奇妙特性 ,可以研制出精度大幅度提高的目标定位系统。他们将这种系统称为量子定位系统 (Quantum Positioning System) ,简称为QPS。研究人员说 ,这并不意味着 QPS在不久的将来便能取代 GPS。只有改进某些产生量子脉冲的技术 ,量子定位…     

多比特相位量化仿真技术及应用研究

为了在基于信号的系统仿真中构建与原始信号有一定关联性的新信号,需要充分利用脉冲信号的脉内信息进行各种调制处理,提出了一种多比特相位量化仿真模型。通过对两种原始信号与利用相位信息进行重构得到的信号进行波形或频谱的比较,验证了这种多比特相位量化仿真模型的正确性。仿真试验证明,采用多比特相位量化和信号重构能方便地实现移频调制和各种带宽的噪声调制。     

DBF\|SAR系统1比特量化设计

为解决DBF\|SAR系统数据率巨大和星上处理复杂的问题,提出了一种将各通道回波和距离向匹配滤波器都1比特量化的处理方法。首先证明当回波信噪比较低时,符号位已包含了目标的幅度信息,从而为1比特量化提供了可能;在此基础上,利用各通道间信号相关性强而噪声相关性弱的特点,通过数字波束成形技术,提高了系统信噪比。接着探讨了该方法的硬件实现结构和资源消耗情况。最后,仿真结果表明了方法的有效性。该方法在不明显降低成像质量的前提下,简化了系统电路设计和减小了数据率,对DBF\|SAR系统的工程实现有一定参考价值。     

CCSDS标准Reed-Solomon码编码参数的研究

Reed-Solomon码是具有很强纠错能力的线性分组码,广泛应用于各种通信系统中。对CCSDS标准Reed-Solomon码的主要特点进行了研究,通过使用自反码生成多项式和对偶基表示法使编码器中的常数乘法器个数减少一半,并且降低编码器的实现复杂度,而代价是译码器复杂度大大增加。在分析了近年出现的低复杂度比特并行有限域乘法算法以及FPGA技术发展之影响的基础上,考虑到降低译码器的复杂度可以达到空间通信系统整体性能的优化之目的,并且有利于今后空间通信系统与地面通信系统的融合,给出了修订空间数据系统咨询委员会（CCSDS）标准关于Reed-Solomon码编码参数的建议,提出在CCSDS标准的数据传输系统中可以允许使用多项式基表示域元素。     

一种改进的信道编码盲识别算法

针对基于综合后验概率的信道编码盲识别算法复杂度高、不便于工程实现等不足,提出一种低复杂度的改进算法,实现对信道编码的快速盲识别。算法首先根据解调器输出的软比特信息,估计校验关系的后验概率对数似然比及其均值,然后对估计的均值进行加权处理,最后对加权后的统计量作判决。仿真结果表明,改进算法在尽可能保证检测概率的同时,可以有效地降低算法复杂度,易于工程实现。     

LDPC编译码方法综述

目前的研究均表明LDPC码是信道编码中纠错能力最强的一种码,其译码器结构简单,在深空探测、卫星通信等领域可得到广泛的应用。文章介绍了LDPC码,综述了其编码方法和译码方法。在编码方法中分别描述了校验矩阵的构造和基于校验矩阵的编码算法,译码方法中主要论述了消息传递译码算法、置信传播译码方法、最小和译码算法、比特翻转译码算法和加权比特翻转译码方法。同时对LDPC码编译码方法的发展作了分析。     

嵌入式航天软件汇编代码覆盖测试方案

从插桩策略、覆盖率收集方法 2个方面设计实现了一种汇编代码覆盖测试方案,解决了嵌入式航天软件汇编代码覆盖测试没有工具支持的问题。针对嵌入式系统资源紧张、时序相关性强的特点,在研究汇编语言指令结构的基础上,制定了一套基于比特位表征方式的汇编插桩策略;提出了一种基于JTAG接口的通用覆盖率数据收集方案,解决了覆盖信息输出通道受限问题。实验结果及工程应用实例证明了方案的有效性和可行性。     

中远红外高功率量子级联激光技术研究进展

量子级联激光器具有体积小，重量轻，波长可调谐，以及光源能够覆盖中远红外和太赫兹波段等特点，使其在痕量气体检测、定向红外对抗、自由空间光通讯以及红外成像和光谱等领域有着广泛的应用。自从1994年第一个量子级联激光器问世以来，大功率、高电光效率以及室温下连续工作的量子级联激光器一直是人们追求的目标。首先介绍了量子级联激光器的有源层设计、波导设计和器件散热设计方面的研究进展；其次重点讨论了4 μm~5 μm 中波红外和 8 μm~12 μm长波红外高功率室温下连续量子级联激光器的发展和演变、以及大功率脉冲量子级联激光器研究情况；最后简要介绍了大功率量子级联激光器芯片的外延制备技术。     

微弱GPS信号精捕获算法

为了解决微弱GPS信号比特/二次编码（Neumann\|Hoffman码）的同步以及频偏精细估计等问题,本文提出了对相关器输出数据进行精捕获的算法。通过对相关器输出数据进行二次变频,对不同频点的信号进行比特/二次编码位置的搜索,从而实现弱信号条件下比特/NH码的同步以及频偏的精捕获。精捕获后,使用频偏补偿后的数据进行频偏的再次精细估计。经过理论推导和仿真验证,在C/N0不低于20dB/Hz时,用1299个相关器输出数据进行精捕获时就有95%以上的检测概率,说明本方法适用于微弱GPS信号条件下比特/NH码的同步和频偏精细估计问题。
     

小波技术在某型导弹运输转载车振动监测中的应用

主要讨论了基于小波技术的某型导弹运输转载车振动监测信号的压缩问题。对振动信号的小波分解，根据能量分布情况为各层小波系数分配比特数，最后将小波系数进行编码，实现信号压缩。实验数据表明该信号压缩方法可以获得较高的压缩比和信号恢复质量，有较高的实用价值。