2023年11月，上海交通大学量子感知与信息处理研究所曾贵华教授团队在复杂非平稳信道下弱信号提取技术研究中取得进展。该工作面向于通感一体化的发展趋势，提出了一种基于弱测量方法和改进的自适应滤波技术的非平稳信道下的弱信号提取技术。研究成果以“Weak Signal Extraction in Non-stationary Channel with Weak Measurement”为题，被中科院一区期刊《Communications Physics》接收。博士研究生宋琦、李洪婧副研究员为论文第一作者，曾贵华教授、李洪婧副研究员为论文通讯作者。

近年来，“通感一体化”在量子密钥分发网络、车联网、雷达传感系统、分布式光纤传感等领域成为了一种潜在趋势。通过通信信道提取传感信号，尤其是具有较低信噪比的微弱信号，成为了一项挑战性任务。本工作采用时分复用的前导信号，通过改进的自适应滤波技术，实现了传感信号与信道背景噪声引起的干扰信号的分离，并采用频谱搬移策略可根据估计结果对信号进行调制，进一步提高信噪比。弱测量技术的应用保证了时变微弱传感信号的实时性、灵敏性和可靠性，可以实现相位移动的放大、技术噪声的抑制、检测分辨率极限的提高，且方法能够消除光源波动，避免探测器饱和，对系统初始相位差具有鲁棒性。当使用压缩态作为光源，该方法为相位估计超越标准量子极限提供了可能。

图1 基于弱测量系统的非平稳信道下弱信号提取方法的概念图，a.弱测量技术示意图，b.自适应滤波技术示意图,c.频谱搬移策略效果示意图

  该工作得到了科技部科技创新2030重大专项、国家自然科学基金重点项目等项目资助。