CN114302401B - 基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法 - Google Patents
基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法,在安全关切区域周界布设基于里德堡原子的电磁频谱感知天线,借鉴微波光子学思想、利用全光通信将里德堡天线互联成量子探测阵列栅格,根据多个里德堡天线的电场测量结果反演无线信号源位置、锁定非受控无线信号对应的电子设备。本发明借鉴了微波光子学“在光域实现电信号处理”思想,以光为媒介将里德堡天线从单点位布设转换为分布式操控,在实现超高灵敏度电场信号探测的同时具备了一定的空间定位能力,能够全天候识别特定范围内非法无线信号,为防范隐私数据非法上传、阻止远程操控攻击、提升智能家居硬件安全性等提供重要解决思路。
Description
技术领域
本发明属于无线通信、量子探测和微波光子学的交叉学科领域,具体是指通过全光通信构建分布式里德堡天线、借鉴微波光子学思想识别量子探测阵列栅格内电子设备非受控无线信号的方法,尤其涉及一种基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法、系统及存储介质。
背景技术
近年来,以大数据、人工智能、5G通信为代表的高新技术群蓬勃发展,万物互联的物联网从理想概念逐渐走向实体设备,给人们的生活带来了前所未有的变革。无论是智慧城市还是智能家居都离不开通信网络基础设施,带来便利的同时也面临失管失控的风险。黑客能够通过Shodan等搜索引擎获取物联网设备信息,远程操控设备开展僵尸网络攻击或窃取用户隐私信息。
为解决上述问题,一方面可以基于传统网络安全手段,通过漏洞筛查、病毒识别、流量监控等实现黑客远程操控行为的发现和拒止,另一方面还可以通过无线信号的实时监控实现硬件异常的识别判断。对于后者而言,一种典型的情况是,智能设备(如打印机)内嵌的无线通信模块和蓝牙模块在未经使用者操作的前提下自行启动并发送无线通信信号;通过对非受控无线信号的精准识别,既能筛查设备“硬件后门”,又能防止信息“后台传递”。
发明内容
基于现有技术的问题,本发明要解决的技术问题:如何在安全关切区域周界布设基于里德堡原子的电磁频谱感知天线,如何通过双波长激光光场与铯原子能级相互作用制备里德堡态、分析里德堡原子在电场下的能级劈裂实现电磁频谱的超灵敏感知;如何在栅格点位布设里德堡天线并通过全光通信将各里德堡天线连接为分布式量子探测阵列栅格;如何在特定点位可通过全光通信获取各里德堡天线感知的电场强度并反推出空间电磁信号源位置,用以全天候监测各种电子设备的无线信号并筛查出其中可能与黑客攻击、隐私泄露相关的非受控无线信号。
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法,通过双波长激光光场与铯原子能级相互作用制备里德堡态,根据里德堡原子在电场下的能级劈裂探测周围环境中的电磁信号强度;通过全光通信将能级劈裂编译的量子态从一根里德堡天线保真无损传递至另一根里德堡天线,聚线成网构建分布式里德堡天线组成的量子探测阵列栅格;通过分布式里德堡天线识别定位安全攸关区域内的无线信号源,在量子探测阵列栅格的任一点位获取所有里德堡天线测量结果,根据特定波段无线信号的强度分布反推出无线信号源位置,比照无线信号发送时间和电子设备任务进程,识别与黑客攻击、隐私泄露相关的非受控无线信号。
优选的,将基于里德堡原子的天线按照栅格点阵的方式排布,通过双波长激光光场与铯原子能级相互作用制备里德堡态。
优选的,里德堡天线同摆扫系统、滤波系统集成,实现对一定方位角范围内、特定波段的电磁频谱信号精准探测。
优选的,通过光场和原子互作用制备里德堡态,通过里德堡态在电场作用下产生的能级劈裂确定电场强度,实现基于里德堡原子的电磁频谱感知功能。
优选的,上述方法具体包括:
S101、基于里德堡原子的电磁频谱感知,通过双波长激光光场与铯原子能级相互作用制备里德堡态,根据里德堡原子在电场下的能级劈裂探测周围环境中的电磁信号强度;
S102、构建分布式量子探测阵列栅格,通过全光通信将能级劈裂编译的量子态从一根里德堡天线保真无损传递至另一根里德堡天线,聚线成网构建分布式里德堡天线组成的量子探测阵列栅格;
S103、识别定位安全攸关区域内的无线信号源,通过分布式里德堡天线在量子探测阵列栅格的任一点位获取所有里德堡天线测量结果,根据特定波段无线信号的强度分布反推出无线信号源位置,比照无线信号发送时间和电子设备任务进程,识别与黑客攻击、隐私泄露相关的非受控无线信号。
优选的,上述方法具体包括:
S201、搭建基于里德堡原子的电磁频谱感知系统(里德堡天线),通过双波长激光光场与铯原子能级相互作用制备里德堡态,通过能级劈裂程度分析周围环境的电场信号强度,通过接收设备和滤波设备对特定方位角、特定波段的电磁信号进行超经典瓶颈灵敏度的探测;
S202、通过全光通信手段实现里德堡态的异地同步,实现分布式布设的里德堡天线之间探测信号交互,按照阵列栅格方式布设分布式里德堡天线,在互联组网的里德堡天线内共享量子探测信息(各里德堡天线的量子态);
S203、在分布式里德堡天线的量子探测阵列栅格内任一点获取所有点位电场测量结果,根据其强度分布反推出无线信号最强位置,配合摆扫设备获取电场强度时变信号,综合分布式里德堡天线个点位信息,对无线信号源进行精确定位,实现对与黑客攻击、隐私泄露相关的非受控无线信号的全天时监控。
优选的,上述量子探测阵列栅格内的每一个点位都能探测电磁频谱信号,同时每一个点位都能获取所有点位的电磁频谱信号。
优选的,将里德堡天线按照栅格点阵布设,每一个点位都能独立感知周围的电磁信号;通过全光通信系统实现相邻两个里德堡天线内里德堡量子态的同步共享将多个里德堡天线串联汇总成量子探测网络。
一种实现基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法的系统,包括分布式部署的多个里德堡天线以及多个光纤,按照栅格点阵的方式排布,还包括基于里德堡原子的电磁频谱感知模块、分布式量子探测阵列栅格构建模块和安全攸关区域内的无线信号源识别定位模块,其中,
基于里德堡原子的电磁频谱感知模块,用于通过双波长激光光场与铯原子能级相互作用制备里德堡态,根据里德堡原子在电场下的能级劈裂探测周围环境中的电磁信号强度;
分布式量子探测阵列栅格构建模块,用于通过全光通信将能级劈裂编译的量子态从一根里德堡天线保真无损传递至另一根里德堡天线,聚线成网构建分布式里德堡天线组成的量子探测阵列栅格;
安全攸关区域内的无线信号源识别定位模块,用于通过分布式里德堡天线在量子探测阵列栅格的任一点位获取所有里德堡天线测量结果,根据特定波段无线信号的强度分布反推出无线信号源位置,比照无线信号发送时间和电子设备任务进程,识别与黑客攻击、隐私泄露相关的非受控无线信号。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述方法。
一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。
与现有技术相比,本发明具有以下优势:
1、本发明借鉴微波光子学思想,提出利用全光通信(光域)构建电磁频谱感知(微波域)精密测量的分布式系统,使得电磁信号监测从有无识别到溯源定位转变成为可能;
2、本发明提出的分布式里德堡天线是一种分布式量子信息系统,兼顾了基于里德堡原子的量子探测在灵敏度方面的性能优势和全光通信在里德堡态超距协同方面的性能优势;
3、本发明提出通过分布式里德堡天线对安全攸关区域内的电磁信号进行全天时监测、筛查出由黑客操控后台程序或硬件后门产生的可疑无线信号,为防范物联网黑客提供了一种硬件级的手段。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明基于分布式里德堡天线的无线信号识别工作原理示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明,并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明提供了一种基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法的实施例,通过双波长激光光场与铯原子能级相互作用制备里德堡态,根据里德堡原子在电场下的能级劈裂探测周围环境中的电磁信号强度;通过全光通信将能级劈裂编译的量子态从一根里德堡天线保真无损传递至另一根里德堡天线,聚线成网构建分布式里德堡天线组成的量子探测阵列栅格;通过分布式里德堡天线识别定位安全攸关区域内的无线信号源,在量子探测阵列栅格的任一点位获取所有里德堡天线测量结果,根据特定波段无线信号的强度分布反推出无线信号源位置,比照无线信号发送时间和电子设备任务进程,识别与黑客攻击、隐私泄露相关的非受控无线信号。
在一些实施例中,将基于里德堡原子的天线按照栅格点阵的方式排布,通过双波长激光光场与铯原子能级相互作用制备里德堡态。
在一些实施例中,里德堡天线同摆扫系统、滤波系统集成,实现对一定方位角范围内、特定波段的电磁频谱信号精准探测。
在一些实施例中,通过光场和原子互作用制备里德堡态,通过里德堡态在电场作用下产生的能级劈裂确定电场强度,实现基于里德堡原子的电磁频谱感知功能。
本发明提供一种基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法的实施例,包括:
S101、基于里德堡原子的电磁频谱感知,通过双波长激光光场与铯原子能级相互作用制备里德堡态,根据里德堡原子在电场下的能级劈裂探测周围环境中的电磁信号强度;
S102、构建分布式量子探测阵列栅格,通过全光通信将能级劈裂编译的量子态从一根里德堡天线保真无损传递至另一根里德堡天线,聚线成网构建分布式里德堡天线组成的量子探测阵列栅格;
S103、识别定位安全攸关区域内的无线信号源,通过分布式里德堡天线在量子探测阵列栅格的任一点位获取所有里德堡天线测量结果,根据特定波段无线信号的强度分布反推出无线信号源位置,比照无线信号发送时间和电子设备任务进程,识别与黑客攻击、隐私泄露相关的非受控无线信号。
本发明提供一种基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法的实施例,包括:
S201、搭建基于里德堡原子的电磁频谱感知系统(里德堡天线),通过双波长激光光场与铯原子能级相互作用制备里德堡态,通过能级劈裂程度分析周围环境的电场信号强度,通过接收设备和滤波设备对特定方位角、特定波段的电磁信号进行超经典瓶颈灵敏度的探测;
S202、通过全光通信手段实现里德堡态的异地同步,实现分布式布设的里德堡天线之间探测信号交互,按照阵列栅格方式布设分布式里德堡天线,在互联组网的里德堡天线内共享量子探测信息(各里德堡天线的量子态);
S203、在分布式里德堡天线的量子探测阵列栅格内任一点获取所有点位电场测量结果,根据其强度分布反推出无线信号最强位置,配合摆扫设备获取电场强度时变信号,综合分布式里德堡天线个点位信息,对无线信号源进行精确定位,实现对与黑客攻击、隐私泄露相关的非受控无线信号的全天时监控。
在一些实施例中,量子探测阵列栅格内的每一个点位都能探测电磁频谱信号,同时每一个点位都能获取所有点位的电磁频谱信号。
在一些实施例中,将里德堡天线按照栅格点阵布设,每一个点位都能独立感知周围的电磁信号;通过全光通信系统实现相邻两个里德堡天线内里德堡量子态的同步共享将多个里德堡天线串联汇总成量子探测网络。
本发明提供一种实现上述基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法的系统实施例,包括分布式部署的多个里德堡天线以及多个光纤,按照栅格点阵的方式排布,还包括基于里德堡原子的电磁频谱感知模块、分布式量子探测阵列栅格构建模块和安全攸关区域内的无线信号源识别定位模块,其中,
基于里德堡原子的电磁频谱感知模块,用于通过双波长激光光场与铯原子能级相互作用制备里德堡态,根据里德堡原子在电场下的能级劈裂探测周围环境中的电磁信号强度;
分布式量子探测阵列栅格构建模块,用于通过全光通信将能级劈裂编译的量子态从一根里德堡天线保真无损传递至另一根里德堡天线,聚线成网构建分布式里德堡天线组成的量子探测阵列栅格;
安全攸关区域内的无线信号源识别定位模块,用于通过分布式里德堡天线在量子探测阵列栅格的任一点位获取所有里德堡天线测量结果,根据特定波段无线信号的强度分布反推出无线信号源位置,比照无线信号发送时间和电子设备任务进程,识别与黑客攻击、隐私泄露相关的非受控无线信号。
如图1所示,展示了一种标寻址的无人机群全光组网工作原理实施例,将基于里德堡原子的天线按照栅格点阵的方式排布,通过双波长激光光场与铯原子能级相互作用制备里德堡态,根据里德堡原子在电场下的能级劈裂探测周围环境中的电磁信号强度;基于光纤信道为相邻里德堡天线建立全光通信互联关系,通过全光通信将能级劈裂编译的量子态从一根里德堡天线保真无损传递至另一根里德堡天线;图中所示无线信号源产生电磁辐射,该电磁辐射能够被所有里德堡天线感知,感知强度取决于无线信号源与里德堡天线的相对距离;从图中任一里德堡天线均能获得所有里德堡天线测量的电场强度,根据各里德堡天线测量结果的强度分布可以推断出无线信号源的粗略位置;进而将里德堡天线最大接收角按照一定时间周期摆扫,即可通过电场强度的时域变化确定无线信号源的精确方位,综合分布式里德堡天线各点位的测量信息,即可对无线信号源进行精确定位;比照无线信号发送时间和电子设备任务进程,识别黑客攻击、隐私泄露相关非受控无线信号。
本发明提供了一种基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法的实施例,在安全关切区域周界布设基于里德堡原子的电磁频谱感知天线,借鉴微波光子学思想、利用全光通信将里德堡天线互联成量子探测阵列栅格,根据多个里德堡天线的电场测量结果反演无线信号源位置、锁定非受控无线信号对应的电子设备。
在一些实施例中,里德堡天线通过光场和原子互作用制备里德堡态,通过里德堡态在电场作用下产生的能级劈裂确定电场强度,实现基于里德堡原子的电磁频谱感知功能,里德堡天线可以同摆扫系统、滤波系统集成,确保对一定方位角范围内、特定波段的电磁频谱信号精准探测。
在一些实施例中,不限定里德堡天线的具体结构、光场波段、原子形态和电磁频谱感知的具体功能。
在一些实施例中,量子探测阵列栅格将里德堡天线按照栅格点阵布设,每一个点位都能独立感知周围的电磁信号;通过全光通信系统实现相邻两个里德堡天线内里德堡量子态的同步共享将多个里德堡天线串联汇总成量子探测网络。
在一些实施例中,不限定全光通信所用光量子态和和里德堡量子态之间的互通方式,不限定全光通信系统的具体实现方式。
在一些实施例中,反演无线信号源位置中量子探测阵列栅格内的每一个点位都能探测电磁频谱信号,同时每一个点位都能获取所有点位的电磁频谱信号,通过电磁频谱信号的强弱分布可确定无线信号源的粗略位置,通过摆扫系统周期性改变里德堡天线探测方向,通过电场强度的时间分布即可还原出无线信号源的空间方位,通过量子探测阵列栅格所有点位信号的时序分析即可确定无线信号源的精确位置。
在一些实施例中,非受控无线信号的发送或接收不是由用户操控的、不是用户通过设备与外接正常交互所需要的、不是用户或前台软件控制的、不是设备出场说明内宣告的,进而,该无线信号可以是黑客远程挟持设备后外穿的隐私数据、可以是黑客远程操控设备进行非法操作、可以是设备后门硬件自启动所产生的。
在一些实施例中,不限定非受控无线信号的工作波段、运行时间和协议标准,对应的电子设备包括但不限于各型计算机、手机、智能家居设备、物联网终端、打印机等。
本发明还提供一种计算机可读存储介质的实施例,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述方法。
本发明还提供一种计算机程序的实施例,该程序被处理器执行时实现上述方法。
与现有技术相比,本发明具有以下优势:
首先,本发明借鉴微波光子学思想,提出利用全光通信(光域)构建电磁频谱感知(微波域)精密测量的分布式系统,使得电磁信号监测从有无识别到溯源定位转变成为可能;
其次,本发明提出的分布式里德堡天线是一种分布式量子信息系统,兼顾了基于里德堡原子的量子探测在灵敏度方面的性能优势和全光通信在里德堡态超距协同方面的性能优势;
此外,本发明提出通过分布式里德堡天线对安全攸关区域内的电磁信号进行全天时监测、筛查出由黑客操控后台程序或硬件后门产生的可疑无线信号,为防范物联网黑客提供了一种硬件级的手段。
为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法,通过双波长激光光场与铯原子能级相互作用制备里德堡态,根据里德堡原子在电场下的能级劈裂探测周围环境中的电磁信号强度;通过全光通信将能级劈裂编译的量子态从一根里德堡天线保真无损传递至另一根里德堡天线,聚线成网构建分布式里德堡天线组成的量子探测阵列栅格;通过分布式里德堡天线识别定位安全攸关区域内的无线信号源,在量子探测阵列栅格的任一点位获取所有里德堡天线测量结果,根据特定波段无线信号的强度分布反推出无线信号源位置,比照无线信号发送时间和电子设备任务进程,识别与黑客攻击、隐私泄露相关的非受控无线信号,具体包括:
将基于里德堡原子的天线按照栅格点阵的方式排布,通过双波长激光光场与铯原子能级相互作用制备里德堡态;所有里德堡天线感知无线信号源产生的电磁辐射,感知强度取决于无线信号源与里德堡天线的相对距离,从任一里德堡天线均能获得所有里德堡天线测量的电场强度;根据里德堡天线测量结果的强度分布,将里德堡天线最大接收角按照一定时间周期扫摆,通过电场强度的时域变化确定无线信号源的精确方位。
2.根据权利要求1所述的基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法,将基于里德堡原子的天线按照栅格点阵的方式排布,通过双波长激光光场与铯原子能级相互作用制备里德堡态。
3.根据权利要求1或2所述的基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法,里德堡天线同摆扫系统、滤波系统集成,实现对一定方位角范围内、特定波段的电磁频谱信号精准探测。
4.根据权利要求1或2所述的基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法,通过光场和原子互作用制备里德堡态,通过里德堡态在电场作用下产生的能级劈裂确定电场强度,实现基于里德堡原子的电磁频谱感知功能。
5.根据权利要求1所述的基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法,包括:
S101、基于里德堡原子的电磁频谱感知,通过双波长激光光场与铯原子能级相互作用制备里德堡态,根据里德堡原子在电场下的能级劈裂探测周围环境中的电磁信号强度;
S102、构建分布式量子探测阵列栅格,通过全光通信将能级劈裂编译的量子态从一根里德堡天线保真无损传递至另一根里德堡天线,聚线成网构建分布式里德堡天线组成的量子探测阵列栅格;
S103、识别定位安全攸关区域内的无线信号源,通过分布式里德堡天线在量子探测阵列栅格的任一点位获取所有里德堡天线测量结果,根据特定波段无线信号的强度分布反推出无线信号源位置,比照无线信号发送时间和电子设备任务进程,识别与黑客攻击、隐私泄露相关的非受控无线信号。
6.根据权利要求1所述的基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法,包括:
S201、搭建基于里德堡原子的电磁频谱感知系统,通过双波长激光光场与铯原子能级相互作用制备里德堡态,通过能级劈裂程度分析周围环境的电场信号强度,通过接收设备和滤波设备对特定方位角、特定波段的电磁信号进行超经典瓶颈灵敏度的探测;
S202、通过全光通信手段实现里德堡态的异地同步,实现分布式布设的里德堡天线之间探测信号交互,按照阵列栅格方式布设分布式里德堡天线,在互联组网的里德堡天线内共享量子探测信息;
S203、在分布式里德堡天线的量子探测阵列栅格内任一点获取所有点位电场测量结果,根据其强度分布反推出无线信号最强位置,配合摆扫设备获取电场强度时变信号,综合分布式里德堡天线个点位信息,对无线信号源进行精确定位,实现对与黑客攻击、隐私泄露相关的非受控无线信号的全天时监控。
7.根据权利要求6所述的基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法,所述量子探测阵列栅格内的每一个点位都能探测电磁频谱信号,同时每一个点位都能获取所有点位的电磁频谱信号。
8.根据权利要求6所述的基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法,将里德堡天线按照栅格点阵布设,每一个点位都能独立感知周围的电磁信号;通过全光通信系统实现相邻两个里德堡天线内里德堡量子态的同步共享将多个里德堡天线串联汇总成量子探测网络。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述方法。
Priority Applications (1)
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