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龙图腾网获悉太原理工大学申请的专利一种基于频域信息提取的光子级单像素光通讯系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119182462B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411212717.2，技术领域涉及：H04B10/50；该发明授权一种基于频域信息提取的光子级单像素光通讯系统及方法是由卞耀兴;赵世军;刘洪瑞;赵紫娟;张福通;葛鸿达;宋恺;肖连团设计研发完成，并于2024-08-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于频域信息提取的光子级单像素光通讯系统及方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于频域信息提取的光子级单像素光通讯系统及方法，属于光通讯技术领域；解决了现有单光子压缩感知成像技术在水下光通讯应用中面临的信号调制、加密等问题；包括信号加密与发射模块、信号传输模块和信号接收与解码模块，信号加密与发射模块通过将两束不同重复频率的脉冲光加密为不同的图像信息码图案后再合并为一束信号光，通过信号传输模块将信号光传输至信号接收与解码模块，信号接收与解码模块通过加载哈达码掩膜对图像进行编码调制，利用单光子探测技术记录光子统计序列，结合频域信息提取技术和哈达玛掩膜分别重建出图像信息码，利用机器视觉系统识别并解码出图像信息码所加密的信息；本发明应用于光通信。

本发明授权一种基于频域信息提取的光子级单像素光通讯系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于频域信息提取的光子级单像素光通讯系统，包括信号加密与发射模块1、信号传输模块2和信号接收与解码模块3，其特征在于：所述信号加密与发射模块1通过将两束不同重复频率的脉冲光加密为不同的图像信息码图案后再合并为一束信号光，通过信号传输模块2将信号光传输至信号接收与解码模块3，所述信号接收与解码模块3通过加载哈达玛掩膜对图像进行编码调制，利用单光子探测技术记录在每张哈达玛掩膜统计时间内的光子统计序列，结合频域信息提取技术和哈达玛掩膜分别重建出图像信息码，利用机器视觉系统识别并解码出图像信息码所加密的信息； 所述信号加密与发射模块1包括具有不同重复频率的第一脉冲光101、第二脉冲光102和第一计算机108，所述第一脉冲光101经过第一扩束器103扩束后再经过第一反射镜104反射后照在第一数字微镜器件105的工作区域，所述第二脉冲光102经过第二扩束器109扩束后再经过第二反射镜110反射后照在第二数字微镜器件111的工作区域； 所述第一计算机108将待传输的两束信号加密为不同的图像信息码图案，并分别发送到第一数字微镜器件105和第二数字微镜器件111上，将两束携带图像信息码的信号光分别经过第一凸透镜106和第二凸透镜112成像，并在分束器107的作用下将两束携带图像信息码的信号光合并为一束信号光，使两个图像信息码完全重叠，并经过第三扩束器113进行准直，然后经过信号传输模块2传输至信号接收与解码模块3，其中信号传输模块2为水箱； 所述信号接收与解码模块3包括第三凸透镜301、第三数字微镜器件302、第四凸透镜303、单光子探测器304、时间相关单光子计数器305和第二计算机306，所述第三凸透镜301将信号传输模块2传来的信号光成像在第三数字微镜器件302的工作区域，在第三数字微镜器件302加载一组压缩的哈达玛掩膜对图像进行编码调制；调制信号经过第四凸透镜303汇聚到单光子探测器304，利用时间相关单光子计数器305记录单光子探测器304在每张掩膜统计时间内的光子统计序列并传输至第二计算机306； 所述第二计算机306利用频域信息提取技术提取有效信息，并结合所记载的哈达玛掩膜分别重建出图像信息码，最后，利用机器视觉系统识别并解码出图像信息码所加密的信息，实现长距离的水下光通讯。

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