PDF《基于量子技术的目标探测研究》

总第

190 期2010 年第

4 期舰船电子工程Ship Electronic Engineering Vol.

30 No.

4 18 基于量子技术的目标探测研究

3 谭宏戴志平 (空军雷达学院四系通信教研室 武汉 430010) 摘要通过模拟人类视觉成像原理 ,将量子探测方法与技术 ,用于雷达探测 ,提出了量子雷达的概念.特别是提出利 用激光的原理 ,用于雷达信号的接收与识别.量子雷达不仅克服了现有雷达功耗大 ,抗干扰性能差的弱点 ,而且探测距离更 大 ,分辨率高且便于成像. 关键词 量子雷达 ;

量子神经网络 ;

量子计算 中图分类号 X924.

4 Object Detecting Based on Quanta Technology Tan Hong Dai Zhiping (Radar Academy of Air Force , Wuhan 430010) Abs t ract Simulated humankind optic system , the article discusses a new radar system based on the quantum principle and presents the concept of the quantum radar. Especially , we employ laser principle on taking radar signal over and identif2 ying. The quantum radar will avoid the defects on the high power waste , disturbing capability. Furthermore , it have far more measuring distance and higher resolving power using imaging. Key Words quantum radar , quantum neural network , quantum computation Class Number X924.

4 1 引言 进入

21 世纪后 ,信息战、 电子战、 空袭战、 精确 战和非接触战成为未来战争的主要形式 ,全方位大 纵深的陆海空天电一体化作战已成为必然 ,太空将 成为国际军事竞争的新的制高点.雷达作为主要 的电子信息装备 ,担负信息获取和精确制导的重 任.雷达能否高效地、 远距离地、 获取各种远程导 弹、 飞机等目标的信息将是确保战争胜利的首要条 件. 当前雷达的缺点主要有 :1) 发射功率大 (几十 千瓦) ,电磁泄漏大 ;

2) 体积大 ,机动性差 ;

3) 对抗 反隐身能力差 ;

4) 成像能力弱 ;

5) 信号处理复杂 , 实时性弱.从多年来雷达的发展的经历看 ,要想提 高雷达的精确性和实现高质量的图像 ,雷达的发射 电磁波频率要更高.最近 (20 世纪

70 年代) 发展 起来的超宽带雷达 ,就是采用冲激脉冲作为载波. 由此看出雷达信号的载波向极窄脉冲发展 ,这实际 上是追求雷达信号能量集中效应 ,类似 子弹 的效 果.要想解决上述雷达缺点还需发展新体制雷达. 据此我们想到利用电磁波的粒子特性探测目标的 思想.本文基于量子技术 ,提出新的雷达探测方 法 ,同时给出了具体的系统模型.

2 量子雷达原理 2.

1 电磁波的量子特性分析 实践证明 :微观世界遵循量子力学原理.光和 电磁波都具有波粒二象性.光的波动性和粒子特 性都很显著 ,微波波段的电磁波 ,波动性显著粒子 性较弱.通过测量电磁波的波动性只能获得信号 的频率和相位 ,它们不能很好地反映出信息的空间 序列特性.而测量电磁波的粒子性可以获得信号

3 收稿日期 :2009 年10 月30 日 ,修回日期 :2009 年12 月1日作者简介 :谭宏 ,男 ,硕士 ,讲师 ,研究方向 :人工智能 ,量子通信.戴志平 ,男 ,教授 ,研究方向 :电子通信技术.

2010 年第

4 期舰船电子工程19 的动量和位移 ,它们具有信息的空间序列特性 ,作 为提取图像信息具有天然的优越性.但是通过测 量电磁波的粒子特性来获得信息有个致命的缺点 : 信号十分微弱. 当今由于量子通信技术的兴起 ,这一致命弱点 逐步得到了解决.而现实当中人的视觉系统其实 就是一个测量光粒子特性的装置.这使得利用电 磁波的粒子特性传递信息有实际可参考的例子. 2.