[发明专利]一种单光子通信信号提取装置及方法

摘要

本发明提供的一种单光子通信信号提取装置及方法，包括单光子探测器、信号展宽模块、信号解调模块和信号去尾模块，单光子探测器探测到通信光子后输出单光子脉冲信号，单光子脉冲信号经信号展宽模块展宽后输入信号解调模块，信号解调模块根据判断相邻单光子脉冲信号间隔来提取通信信号，信号去尾模块去除在信号解调模块中产生的延迟时间长度，恢复原始比特信息。本发明无需通信发送端和接收端建立时序同步连接，设计结构简单，功耗低，实现信号解调提取只需比较相邻单光子脉冲之间的间距与装置的设定阈值的大小，通信传输距离远，适用于远距离弱链路的深空通信和深海通信。

主权项

1.一种单光子通信信号提取装置，其特征在于：包括单光子探测器、信号展宽模块、信号解调模块和信号去尾模块，所述单光子探测器、信号展宽模块、信号解调模块和信号去尾模块依次相连；所述信号展宽模块包括D触发器U1、计数器U2、二输入与门F1、非门F2和阈值判断模块A，所述D触发器U1的输出端Q与计数器U2的使能端en和复位端rst相连，计数器U2的输出端Q10、Q9...Q1与阈值判断模块A的输入端相连，阈值判断模块A的输出端、系统复位信号Rst分别与二输入与门F1的输入端相连，二输入与门F1的输出端与非门F2的输入端相连，非门F2的输出端与D触发器U1的复位端rst相连，系统时钟信号Clk与计数器U2的时钟端clk相连，D触发器U1的输出端Q为信号展宽模块输出端，输出展宽信号Extend；所述信号解调模块包括D触发器U3、计数器U4、二输入与门F3、非门F4以及阈值判断模块B，系统时钟信号Clk与计数器U4的时钟端clk相连，计数器U4的输出端Q10、Q9..Q1与阈值判断模块B的输入端相连，阈值判断模块B的输出端、系统复位信号Rst分别与二输入与门F3的输入端相连，二输入与门F3的输出端与非门F4的输入端相连，非门F4的输出端与D触发器U3的复位端rst相连，D触发器U3的输出端Q为信号解调模块输出端，输出拖尾解调信号tuowei_jietiao；所述信号去尾模块包括移位寄存器U5和二输入与门F5；移位寄存器U5的输入端In与二输入与门F5其中一个输入端相连，移位寄存器U5的输出端out与二输入与门F5另一个输入端相连，二输入与门F5的输出端为信号去尾模块输出端，输出去尾解调信号quwei_jietiao。