| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-30页 |
| 1.1 密码学 | 第12-17页 |
| 1.1.1 传统密码学 | 第12-15页 |
| 1.1.2 量子密码学 | 第15-17页 |
| 1.2 量子密钥分发原理 | 第17-20页 |
| 1.2.1 量子密钥分发的协议 | 第17-18页 |
| 1.2.2 量子密钥分发安全性分析 | 第18-20页 |
| 1.3 量子密钥分发系统的实现 | 第20-27页 |
| 1.3.1 偏振编码量子密钥分发 | 第20-21页 |
| 1.3.2 相位编码量子密钥分发 | 第21-24页 |
| 1.3.3 基于法拉第-迈克尔逊干涉仪的相位编码系统 | 第24-26页 |
| 1.3.4 差分相位编码量子密钥分发系统 | 第26-27页 |
| 1.4 本文主要工作 | 第27-30页 |
| 第2章 相位编码量子密钥分发系统的硬件设计 | 第30-62页 |
| 2.1 量子密钥分发系统整体方案设计 | 第30-33页 |
| 2.1.1 20MHz相位编码QKD系统结构 | 第30-32页 |
| 2.1.2 高速相位编码QKD系统设计方案 | 第32-33页 |
| 2.2 电子学系统方案设计 | 第33-45页 |
| 2.2.1 电子学系统整体结构 | 第33-34页 |
| 2.2.2 同步时钟方案设计 | 第34-36页 |
| 2.2.3 系统同步的设计方案 | 第36页 |
| 2.2.4 强度调制器驱动信号设计方案 | 第36-38页 |
| 2.2.5 调相方案的设计 | 第38-41页 |
| 2.2.6 嵌入式系统设计方案 | 第41-43页 |
| 2.2.7 放大器设计方案 | 第43-45页 |
| 2.3 系统总控FPGA的设计 | 第45-62页 |
| 2.3.1 XC5VFX70T FPGA的介绍 | 第45-47页 |
| 2.3.2 QKD子板FPGA整体结构 | 第47-48页 |
| 2.3.3 寄存器模块 | 第48-53页 |
| 2.3.4 DDR2接口模块 | 第53-56页 |
| 2.3.5 QKD控制模块 | 第56-58页 |
| 2.3.6 硬件扫描模块 | 第58-60页 |
| 2.3.7 串行接口控制模块 | 第60-62页 |
| 第3章 相位编码量子密钥分发系统软件设计 | 第62-76页 |
| 3.1 嵌入式系统软件设计 | 第62-68页 |
| 3.1.1 U-boot移植 | 第62-64页 |
| 3.1.2 Linux内核移植 | 第64-67页 |
| 3.1.3 子板设备驱动程序设计 | 第67-68页 |
| 3.2 QKD软件 | 第68-76页 |
| 3.2.1 QKD工作流程 | 第69-70页 |
| 3.2.2 qkegv2正常工作流程 | 第70-73页 |
| 3.2.3 扫描参数流程 | 第73-76页 |
| 第4章 原理样机测试 | 第76-98页 |
| 4.1 QKD系统工作参数的确定 | 第76-85页 |
| 4.1.1 SPD门控信号的延时 | 第76-77页 |
| 4.1.2 斩波IM调制信号 | 第77-79页 |
| 4.1.3 调相时钟的延时 | 第79-80页 |
| 4.1.4 延时时钟个数的奇偶扫描 | 第80-82页 |
| 4.1.5 相位调制器半波电压扫描 | 第82-83页 |
| 4.1.6 记录探测结果延迟时钟个数 | 第83-84页 |
| 4.1.7 调相延迟时钟个数 | 第84-85页 |
| 4.2 QKD系统整体测试 | 第85-89页 |
| 4.2.1 125MHz QKD系统测试结果 | 第85-87页 |
| 4.2.2 QKD系统指标分析 | 第87页 |
| 4.2.3 200MHz QKD系统测试结果 | 第87-89页 |
| 4.3 QKD系统测试遇到的问题 | 第89-98页 |
| 4.3.1 PM调相效果的振荡 | 第89-91页 |
| 4.3.2 PM的非线性 | 第91-94页 |
| 4.3.3 PM高频响应 | 第94-98页 |
| 第5章 下一步SoC QKD系统设计 | 第98-108页 |
| 5.1 电子学系统缺陷 | 第98-99页 |
| 5.2 SoC QKD方案研究 | 第99-105页 |
| 5.2.1 SoC FPGA芯片 | 第99-101页 |
| 5.2.2 基于高速串行收发器的系统时钟方案 | 第101-103页 |
| 5.2.3 基于高速串行收发器的SPD输出结果记录 | 第103-104页 |
| 5.2.4 新的调相方案研究 | 第104-105页 |
| 5.3 SoC QKD系统设计 | 第105-108页 |
| 第6章 总结和展望 | 第108-110页 |
| 参考文献 | 第110-116页 |
| 致谢 | 第116-118页 |
| 研究生期间发表论文和其它成果 | 第118-119页 |