[发明专利]基于单光子探测的多相伪随机序列快速生成及解码方法

权利要求书

1.一种基于单光子探测的多相伪随机序列快速生成及解码方法，其特征在于，包括以下步骤:

步骤一：预设相关参数；

包括序列生成算法参数与Mersenne Twister算法参数；

其中序列生成算法参数包括编码长度、调制位置比例阈值、强度范围及对应的强度值、缓冲位数；

步骤二：获得多相伪随机编码；

2.1)、设置种子序列，根据Mersenne Twister算法生成随机数；

2.2)、根据预设的调制位置比例阈值，判断该随机数在伪随机序列中对应的位置是否为调制位置，若为调制位置，则根据预设的强度范围确定该调制位置的强度值，并将该调制位置之后的缓冲位置的强度值设为零；若为非调制位置，则将其强度值设为零；调制位置及其后面的缓冲位置对应的强度值构成部分编码；

2.3)、重复步骤2.1)与步骤2.2)，直到达到设定编码长度完整的多相伪随机编码；

步骤三：通过单光子探测装置获取发射编码与接收编码，所述发射编码即为步骤二获得的多相伪随机编码；再对发射编码与接收编码做相关，从而解算出目标距离。

2.根据权利要求1所述的一种基于单光子探测的多相伪随机序列快速生成及解码方法，其特征在于，所述步骤2.1)具体为：

2.11)、根据设定的序列生成算法参数与Mersenne Twister算法参数以及种子序列初始化随机序列；

2.12)、通过重新组合形成新序列及将新序列与旋转矩阵相乘更新随机序列；

2.13)、通过将更新后的随机序列移位、按位异或抽取最终输出的随机数。

3.根据权利要求2所述的一种基于单光子探测的多相伪随机序列快速生成及解码方法，其特征在于：

循环下式n-1次产生除种子序列外的其余n-1个码字，构成初始化随机序列x；

其中为“按位异或”操作，>>为按位右移操作，f为初始化参数，w为码字长度，x为随机序列中的随机数，j为第j个码字，j从1取到n-1，n为递归度。

4.根据权利要求2所述的一种基于单光子探测的多相伪随机序列快速生成及解码方法，其特征在于：

步骤2.12)具体为：

a)、在初始化随机序列x中，取x_k的高w-r位与x_k+1的低r位组合成新序列x_new；

其中r为码子切割点，u、l均为回火位移；

b)、x_new与旋转矩阵A相乘，其中A是矩阵的有理标准型，

其中为“按位异或”操作，>>为按位右移操作；

步骤2.13)具体为：

c)、x_newA与x_k+m按位异或，获取x_k+n，重复步骤a)至步骤b)n-1次，更新x序列；

其中m为中间值；

d)、设y为当前序列的下一个取值，按照如下操作获取最终抽取的随机数：

z即为最终输出的随机数，<<表示按位左移，b，c、s，t、u，d，l均为回火位移。