量子變頻通訊技術的制作方法
【專利摘要】一種量子變頻通訊技術，它是指傳送數(shù)碼信號的光波(或電波)的頻率是高低可調(diào)的、并且通過調(diào)制通訊光波(或電波)的頻率來表達和傳送數(shù)字化了的連續(xù)模擬信號的技術；模擬信號檢波器把所需的連續(xù)模擬信號從高頻載波中分離出來并傳送到模數(shù)信號調(diào)制器，模數(shù)信號調(diào)制器把這些連續(xù)的模擬信號調(diào)制成數(shù)字化的電位橫波和周期橫波，然后傳輸?shù)搅孔与姶a合成器，量子電碼合成器則把周期橫波以變頻的形式合成到電位橫波之上，使之變成“電位高低不等、周期長短不一”的“量子電碼”，并傳送給量子電光調(diào)制器，量子電光調(diào)制器把“量子電碼”調(diào)制成“量子光碼”，并且利用激光強度的變化來代表“量子光碼”的本征值編碼，而利用激光頻率的變化代表“量子光碼”的量子態(tài)編碼，并通過光纖把這些“光強與頻率”不斷變化的“量子光碼”發(fā)送出去。
【專利說明】量子變頻通訊技術
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明專利屬光電數(shù)字通訊技術。
技術背景
[0002]光電數(shù)字通訊的基本過程是:首先進行“模數(shù)變換”，在經(jīng)過“抽樣”、“量化”、“編碼”三個步驟之后，最終完成模擬信號的數(shù)字化。其次是“數(shù)碼調(diào)制”，把數(shù)字化的電信號調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上，并通過光纖發(fā)送出去。再次就是“數(shù)碼解調(diào)”，把光信號變換成電信號并恢復原來的數(shù)碼信息。最后就是“數(shù)模變換”，即是把收到的數(shù)字信號變?yōu)槟M信號。顯然，利用傳統(tǒng)的“二進制數(shù)碼”信息處理技術，一個字節(jié)只能傳送一個數(shù)字，一次只能處理一個連續(xù)的模擬信號，這樣嚴重制約了信息傳送和處理速度，因此，打破“一個字節(jié)只能傳送一個數(shù)字”的限制，一次同時傳送和處理兩個以上的連續(xù)模擬信號，對于提高計算機信息處理效率，加快信息傳送和處理速度有著重要的現(xiàn)實意義！
[0003]發(fā)明專利內(nèi)容
[0004]本發(fā)明專利要解決的技術問題是:利用“量子數(shù)碼”信息處理技術，打破“二進制數(shù)碼”信息處理技術對“ 一個字節(jié)只能傳送一個數(shù)字，一次只能處理一個連續(xù)模擬信號”的限制，大幅提高信息傳送速度和信息處理效率。
[0005]本發(fā)明專利將通過以下的技術方案來解決上述的技術問題:本發(fā)明專利的量子變頻通訊技術是指傳送數(shù)碼信號的光波(或電波)的頻率是高低可調(diào)的、并且通過調(diào)制通訊光波(或電波)的頻率來表達和傳送數(shù)字化了的連續(xù)模擬信號的技術，實現(xiàn)量子變頻通訊技術的設備系統(tǒng)由“量子光碼”發(fā)射端的模擬信號檢波器，模數(shù)信號調(diào)制器，量子電碼合成器，量子電光調(diào)制器，發(fā)射端CPU，“量子光碼”接收端的量子光電轉(zhuǎn)換器，量子電碼分頻器，數(shù)模信號調(diào)制器，接收端CPU，以及光纖和中斷器組成；首先，“量子光碼”發(fā)射端的模擬信號檢波器把所需的連續(xù)模擬信號從高頻載波中分離出來并傳送到模數(shù)信號調(diào)制器，模數(shù)信號調(diào)制器把這些連續(xù)的模擬信號調(diào)制成數(shù)字化的電位橫波和周期橫波，然后傳輸?shù)搅孔与姶a合成器，量子電碼合成器則把周期橫波以變頻的形式合成到電位橫波之上，使之變成“電位高低不等、周期長短不一”的“量子電碼”，并傳送給量子電光調(diào)制器，量子電光調(diào)制器把“量子電碼”調(diào)制成“量子光碼”，也就是把量子化的右矢本征值的電信號(例如Ii > 1 > )調(diào)制到激光器發(fā)出的高頻激光束上，把量子化的左矢本征值的電信號(例如<ο| < ι|)調(diào)制到激光器發(fā)出的低頻激光束上，激光強度的變化代表“量子光碼”的本征值編碼，激光頻率的變化代表“量子光碼”的量子態(tài)編碼，并通過光纖把這些“量子光碼”發(fā)送出去；隨后，中繼器接收到“量子光碼”之后對其進行放大和保真，以強化“量子光碼”原有的信息特征；再后，“量子光碼”的接收端接收到“量子光碼”之后，量子光電轉(zhuǎn)換器把“量子光碼”轉(zhuǎn)換成“量子電碼”，并將它傳送到量子電碼分頻器，量子電碼分頻器把“量子電碼”拆分成兩個時差恒定的電位橫波和周期橫波，恢復原來的數(shù)碼信息，然后將它們傳送給數(shù)模信號調(diào)制器，數(shù)模信號調(diào)制器把它們變換成兩個連續(xù)的模擬信號，并把這它們疊加起來；而發(fā)射端CPU的控制端口與發(fā)射端的各個功能元件的信號調(diào)控端連接，它既可以對整個發(fā)射系統(tǒng)進行實時調(diào)控，又可以進行量子邏輯運算，接收端CPU的控制端口也與接收端的各個功能元件的信號調(diào)控端連接，它既可以對整個發(fā)射系統(tǒng)進行實時調(diào)控和量子邏輯運算，還可以在接收至似“數(shù)字化的周期橫波”表示的各種操作指令之后，依據(jù)指令操作，把“量子電碼”的本征量子態(tài)變換成各種嶄新的“量子電碼”，然后把它們變換成各種連續(xù)的模擬信號，達到高效傳送和處理信息的目的。
[0006]“量子電碼”與“量子光碼”都是由“O和I”的排列式組成的本征值編碼，以及由“< I和I >”的排列式組成的量子態(tài)編碼兩部分構(gòu)成；量子電碼的本征值“O和I”由電位波幅的高低表示，量子電碼的量子態(tài)“< I和I >”則由電位周期(即維持高電位或低電位的時隔)長、短表示；量子光碼的本征值“O和I”由光波強度的強弱表示，量子光碼的量子態(tài)“< I和I >”則由光波頻率的聞低表不(即聞頻光波表不右矢“I >”，低頻光波表不左矢“< I ”)，顯然，“量子電碼”與“量子光碼”的頻率并非恒定不變的。
[0007]量子變頻通訊技術的延伸技術:一個“< I或I >”不再是只對應一個“O或1”，而是對應多個“O和I”的排列式(例如< 10010110或111001011 >等)，以此減少由于光電信號的變頻過于快速、頻繁而引起的信息處理的速度減慢和信息處理系統(tǒng)出錯，從而既有效傳送信號和指令，又大幅降低信息傳送失真的風險。
[0008]應用量子變頻通訊技術來實現(xiàn)無線電量子通訊之時，先規(guī)定:無線電信號從低頻跳至高頻表示量子態(tài)的右矢“I >”，用“I”表示，相當于二進制的“1”，從高頻跳至低頻表示量子態(tài)的左矢“< I ”，用“O”表示，相當于二進制的“0”，然后把“量子電碼”和“操作指令”以無線電波的形式發(fā)射出去。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是由“量子電碼”與“量子光碼”的合成示意圖。其中:
[0010]圖1---(I)電位編碼橫波(例如:10110010011101001101)示意圖；
[0011]圖1---(2)周期編碼橫波(如:Ι0ΙΙ00Ι0Ι00Ι0Ι0ΙΙ0ΙΙ)示意圖；
[0012]圖1---(3)量子電碼(|1 ><o|| 1 > 1 ><0 <o| |1><0| 1xi < 1||1
[0013]>< Ol 11 >< o| |o > 1 >< 1| |o > |ι>)示意圖；
[0014]圖1---(4)量子光碼(| 1 ><o| |1 > 1 ><0 <o| |1><0| 1xi < 1||1
[0015]>< o||1 >< o| |o > 1 >< 1| |o > |1>)示意圖。
[0016]圖2是量子變頻通訊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。其中:
[0017]圖2---(1)模擬信號檢波器；圖2--- (2)、(3)模數(shù)信號調(diào)制器；
[0018]圖2--- (4)量子電碼合成器；圖2--- (5)量子電光調(diào)制器；圖2--- (6)發(fā)射端 CPU ；
[0019]圖2--- (7)中繼器；圖2--- (8)量子光電轉(zhuǎn)換器；圖2---(9)、(10)量子電碼分頻器；
[0020]圖2 (11)數(shù)模?目號調(diào)制器；圖2 (12)接收端CPU。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明專利的量子變頻通訊技術是指傳送數(shù)碼信號的光波(或電波)的頻率是高低可調(diào)的、并且通過調(diào)制通訊光波(或電波)的頻率來表達和傳送數(shù)字化了的連續(xù)模擬信號的技術，實現(xiàn)量子變頻通訊技術的設備系統(tǒng)由“量子光碼”發(fā)射端的模擬信號檢波器圖2--(1)，模數(shù)信號調(diào)制器圖2-(2)、(3)，量子電碼合成器圖2-(4)，量子電光調(diào)制器圖2—(5)，發(fā)射端CPU圖2—(6)，“量子光碼”接收端的量子光電轉(zhuǎn)換器圖2—(8)，量子電碼分頻器圖2-(9)、(10)，數(shù)模信號調(diào)制器圖2-(11)，接收端CPU圖2-(12)，以及光纖和中斷器圖2-(7)組成；首先，“量子光碼”發(fā)射端的模擬信號檢波器圖2-(1)把所需的連續(xù)模擬信號從高頻載波中分離出來并傳送到模數(shù)信號調(diào)制器，模數(shù)信號調(diào)制器圖2-(2)、(3)把這些連續(xù)的模擬信號調(diào)制成數(shù)字化的電位橫波圖1-(I)和周期橫波圖1-(2)，然后傳輸?shù)搅孔与姶a合成器，量子電碼合成器圖2-(4)則把周期橫波圖1-(2)以變頻的形式合成到電位橫波圖1-(I)之上，使之變成“電位高低不等、周期長短不一”的“量子電碼”圖1一(3)，并傳送給量子電光調(diào)制器，量子電光調(diào)制器圖2-(5)把“量子電碼”圖1-(3)調(diào)制成“量子光碼”圖1-(4)，也就是把量子化的右矢本征值的電信號(例如|1 > |0>)調(diào)制到激光器發(fā)出的高頻激光束上，把量子化的左矢本征值的電信號(例如<0| <1|)調(diào)制到激光器發(fā)出的低頻激光束上，激光強度的變化代表“量子光碼”的本征值編碼，激光頻率的變化代表“量子光碼”的量子態(tài)編碼，然后通過光纖把這些“量子光碼”發(fā)送出去；隨后，中繼器圖2-(7)接收到“量子光碼”之后對其進行放大和保真，以強化“量子光碼”原有的信息特征；再后，“量子光碼”的接收端接收到“量子光碼”之后，量子光電轉(zhuǎn)換器圖2-(8)把“量子光碼”圖1-(4)轉(zhuǎn)換成“量子電碼”圖1一(3)，并將它傳送到量子電碼分頻器，量子電碼分頻器圖2-(9)、(10)把“量子電碼”圖1-(3)拆分成兩個時差恒定的電位橫波圖1-(I)和周期橫波圖1一(2)，恢復原來的數(shù)碼信息，然后將它們傳送給數(shù)模信號調(diào)制器，數(shù)模信號調(diào)制器圖2-(11)把它們變換成兩個連續(xù)的模擬信號，并把這它們疊加起來；而發(fā)射端CPU圖2-(6)的控制端口與發(fā)射端的各個功能元件的信號調(diào)控端連接，它既可以對整個發(fā)射系統(tǒng)進行實時調(diào)控，又可以進行量子邏輯運算，接收端CPU圖2-(12)的控制端口與接收端的各個功能元件的信號調(diào)控端連接，它既可以對整個發(fā)射系統(tǒng)進行實時調(diào)控和量子邏輯運算，還可以在接收到以“數(shù)字化的周期橫波”表示的各種操作指令之后，依據(jù)指令操作，把“量子電碼”的本征量子態(tài)變換成各種嶄新的“量子電碼”，并把它們變換成各種連續(xù)的模擬信號，達到高效傳送和處理信息的目的。
[0022]“量子電碼”圖1(3)與“量子光碼”圖1⑷都是由“O和I”的排列式組成的本征值編碼，以及由“< I和I >”的排列式組成的量子態(tài)編碼兩部分構(gòu)成；量子電碼圖1---(3)的本征值“O和I”由電位波幅的高低表示，量子電碼的量子態(tài)“< I或I >”則由電位周期(即維持高電位或低電位的時隔)長、短表示；量子光碼圖1---(4)的本征值“O和I”由光波強度的強弱表示，量子光碼的量子態(tài)“< I或I >”則由光波頻率的高低表示(即高頻光波表示右矢“I >”，低頻光波表示左矢“< I”)，顯然，“量子電碼”圖1---(3)與“量子光碼”圖1---(4)并非恒定不變的。
[0023]一個“< I或I >”對應一個“O或1”，光電信號的變頻過于快速和頻繁，反而影響信息處理的速度，而且信息處理系統(tǒng)也容易出差錯，而利用一個“< I或I >”對應多個“O和I”的排列式(例如< 10010110或11001011 >等)既能有效傳送信號和指令，又能大幅降低信息傳送失真的風險。
[0024]應用量子變頻通 訊技術來實現(xiàn)無線電量子通訊之時規(guī)定:無線電信號從低頻跳至高頻表示量子態(tài)的右矢“I >”，用“I”表示，相當于二進制的“1”，從高頻跳至低頻表示量子態(tài)的左矢“< I”，用“O”表示，相當于二進制的“O”，并且把“量子電碼”和“操作指令”以無線電波的形式發(fā)射出去。
【權利要求】
1.一種量子變頻通訊技術，其特征是:量子變頻通訊技術是指傳送數(shù)碼信號的光波(或電波)的頻率是高低可調(diào)的、并且通過調(diào)制通訊光波(或電波)的頻率來表達和傳送數(shù)字化了的連續(xù)模擬信號的技術，實現(xiàn)量子變頻通訊技術的設備系統(tǒng)由“量子光碼”發(fā)射端的模擬信號檢波器，模數(shù)信號調(diào)制器，量子電碼合成器，量子電光調(diào)制器，發(fā)射端CPU，“量子光碼”接收端的量子光電轉(zhuǎn)換器，量子電碼分頻器，數(shù)模信號調(diào)制器，接收端CPU，以及光纖和中斷器組成；首先，“量子光碼”發(fā)射端的模擬信號檢波器把所需的連續(xù)模擬信號從高頻載波中分離出來并傳送到模數(shù)信號調(diào)制器，模數(shù)信號調(diào)制器把這些連續(xù)的模擬信號調(diào)制成數(shù)字化的電位橫波和周期橫波，然后傳輸?shù)搅孔与姶a合成器，量子電碼合成器則把周期橫波以變頻的形式合成到電位橫波之上，使之變成“電位高低不等、周期長短不一”的“量子電碼”，并傳送給量子電光調(diào)制器，量子電光調(diào)制器把“量子電碼”調(diào)制成“量子光碼”，也就是把量子化的右矢本征值的電信號(例如|1 > 1 > )調(diào)制到激光器發(fā)出的高頻激光束上，把量子化的左矢本征值的電信號(例如<ο| < ι|)調(diào)制到激光器發(fā)出的低頻激光束上，激光強度的變化代表“量子光碼”的本征值編碼，激光頻率的變化代表“量子光碼”的量子態(tài)編碼，然后通過光纖把這些“量子光碼”發(fā)送出去；隨后，中繼器接收到“量子光碼”之后對其進行放大和保真，以強化“量子光碼”原有的信息特征；再后，“量子光碼”的接收端接收到“量子光碼”之后，量子光電轉(zhuǎn)換器把“量子光碼”轉(zhuǎn)換成“量子電碼”，并將它傳送到量子電碼分頻器，量子電碼分頻器把“量子電碼”拆分成兩個時差恒定的電位橫波和周期橫波，恢復原來的數(shù)碼信息，然后將它們傳送給數(shù)模信號調(diào)制器，數(shù)模信號調(diào)制器把它們變換成兩個連續(xù)的模擬信號，并把這它們疊加起來；而發(fā)射端CPU的控制端口與發(fā)射端的各個功能元件的信號調(diào)控端連接，它既可以對整個發(fā)射系統(tǒng)進行實時調(diào)控，又可以進行量子邏輯運算，接收端CPU的控制端口也與接收端的各個功能元件的信號調(diào)控端連接，它既可以對整個發(fā)射系統(tǒng)進行實時調(diào)控和量子邏輯運算，還可以在接收到以“數(shù)字化的周期橫波”表示的各種操作指令之后，依據(jù)指令操作，把“量子電碼”的本征量子態(tài)變換成各種嶄新的“量子電碼”，然后把它們變換成各種連續(xù)的模擬信號，達到高效傳送和處理信息的目的。
2.如權利要求1所述的“量子電碼”和“量子光碼”，其特征是:“量子電碼”與“量子光碼”都是由“O和I”的排列式組成的本征值編碼，以及由“< I和I >”的排列式組成的量子態(tài)編碼兩部分構(gòu)成；量子電碼的本征值“O和I”由電位波幅的高低表示，量子電碼的量子態(tài)“< I或I >”則由電位周期(即維持高電位或低電位的時隔)長、短表示；量子光碼的本征值“O和I”由光波強度的強弱表示，量子光碼的量子態(tài)“< I或I >”則由光波頻率的聞、低表不(即聞頻光波表不右矢“I >”，低頻光波表不左矢“< I”)。
3.如權利要求1所述的量子變頻通訊技術，其延伸技術的特征是:一個“<I或I >”不再是只對應一個“O或1”，而是對應多個“O和I”的排列式(例如<10010110或11001011>等)，以此減少由于光電信號的變頻過于快速、頻繁而引起的信息處理的速度減慢和信息處理系統(tǒng)出錯，從而在有效傳送信號和指令的同時，大幅降低信息傳送失真的風險。
4.如權利要求1所述的量子變頻通訊技術，它的應用可以實現(xiàn)無線電的量子變頻通訊，其特征是:先規(guī)定無線電信號從低頻跳至高頻表示量子態(tài)的右矢“ I >”，用“I”表示，相當于二進制的“1”，從高頻跳至低頻表示量子態(tài)的左矢“< I”，用“O”表示，相當于二進制的“0”，然后把“量子電碼”和“操作指令”以無線電波的形式發(fā)射出去。
【文檔編號】H04B10/70GK103731216SQ201210390658
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年10月16日 優(yōu)先權日:2012年10月16日
【發(fā)明者】陳志波 申請人:陳志波