基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统

摘要

本发明涉及量子安全通信技术领域，公开了一种基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统，本发明针对相位噪声量子随机数发生器在随机性提取中随机比特严重损失的问题，通过不平衡的干涉仪获取单激光自发辐射导致的随机相位差，采用相干探测获得相位噪声的一对正交分量，根据该组正交分量重建激光相位波动，利用激光真实相位波动来产生量子随机数，得到均匀分布的随机数。本发明利用重构的相位波动实现熵的最大化，提高了原始随机比特序列中可提取随机性的数量，极大提升了相位噪声量子随机数的产生速率；同时，相干探测的结果能够用来还原激光强度波动这类经典噪声，通过数据处理能够提升整个系统的安全性。

权利要求

1.一种基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统，其特征在于，包括光源模块、干涉模块、探测模块和数据处理模块；其中，所述光源模块，用于输出原始光信号；

所述干涉模块，用于将所述原始光信号分束为第一光信号和第二光信号，对所述第一光信号进行延时并分束得到第一延时光信号和第二延时光信号，对所述第二光信号进行分束得到第三光信号和第四光信号，并对所述第四光信号进行移相得到移相光信号，分别将所述第一延时光信号与所述第三光信号、以及所述第二延时光信号与所述移相光信号进行耦合干涉，得到第一干涉光信号和第二干涉光信号；

所述探测模块，用于对所述第一干涉光信号和第二干涉光信号进行光电转换，得到相位相互正交的第一电信号和第二电信号；

所述数据处理模块，用于将所述第一电信号和第二电信号进行采样量化和组合，还原为一路电信号，并对还原后的一路电信号进行随机性提取，生成量子随机数；

其中，所述干涉模块包括第一分束器、第二分束器、第三分束器、延迟线、移相器、第一耦合器和第二耦合器；其中，所述第一分束器，用于对所述原始光信号进行分束，得到第一光信号和第二光信号；

所述延迟线，用于对所述第一光信号进行延时，得到延时光信号；

所述第二分束器，用于对所述延时光信号进行分束，得到第一延时光信号和第二延时光信号；

所述第三分束器，用于对所述第二光信号进行分束，得到第三光信号和第四光信号；

所述移相器，用于对所述第四光信号进行移相，得到移相光信号；

所述第一耦合器，用于对所述第一延时光信号与第三光信号进行耦合干涉，得到第一干涉光信号；

所述第二耦合器，用于对所述第二延时光信号与移相光信号进行耦合干涉，得到第二干涉光信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统，其特征在于，所述光源模块包括激光器和温度控制器；所述激光器用于输出原始光信号；所述温度控制器用于控制所述激光器的温度，并使所述激光器的中心波长和所述原始光信号的输出功率处于稳定状态。

3.根据权利要求2所述的一种基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统，其特征在于，所述温度控制器，还用于为所述激光器提供驱动电流。

4.根据权利要求2所述的一种基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统，其特征在于，所述激光器为DFB激光器。

5.根据权利要求1所述的一种基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统，其特征在于，所述第一分束器、第二分束器和第三分束器的分束比均为50:50。

6.根据权利要求1所述的一种基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统，其特征在于，所述探测模块包括第一探测模块和第二探测模块；其中，所述第一探测模块，用于对所述第一干涉光信号进行光电转换，得到第一电信号；

所述第二探测模块，用于对所述第二干涉光信号进行光电转换，得到第二电信号。

7.根据权利要求6所述的一种基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统，其特征在于，所述第一探测模块和第二探测模块均为平衡零差探测器。

8.根据权利要求1所述的一种基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统，其特征在于，所述数据处理模块包括采样量化模块、相位重构模块和随机提取模块；其中，所述采样量化模块，用于对所述第一电信号和第二电信号进行采样量化处理，得到分别具有同相分量和正交分量的两路电信号；

所述相位重构模块，用于将具有所述同相分量的一路电信号作为实部，将具有所述正交分量的一路电信号作为虚部进行组合，得到还原后的通过复向量表示的一路电信号；

所述随机提取模块，用于通过常对角矩阵对所述还原后的通过复向量表示的一路电信号进行随机性提取，得到量子随机数。

9.根据权利要求1所述的一种基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统，其特征在于，所述系统通过光纤耦合方式连接。

说明书

基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统

技术领域

[0001] 本发明涉及量子安全通信技术领域，特别是涉及一种基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统。

背景技术

[0002] 目前，基于相位噪声的量子随机数发生器主要有两种结构：一种是在干涉仪其中一臂引入较小的延时，相位波动分布在一个较小的范围内，此时干涉仪输出满足高斯分布的统计规律，产生的原始随机数也满足高斯分布；另一种是在干涉仪中引入较大的延迟，这会使得相位波动均匀分布在的范围内，此时干涉仪输出满足反正弦分布的统计规律，产生对的原始随机数也满足反正弦分布。而无论是高斯分布还是反正弦分布，为了产生最终均匀分布的随机比特，都要经过随机性提取，而在这个过程中，都将会损失接近一半的随机比特。

[0003] 针对随机比特严重损失这一问题，基于相干探测的相位噪声量子随机数发生器已经被提出。通过相干探测提取两个独立激光器的相位差，无需后处理即可得到均匀分布的随机数，并且能够通过绝大部分的随机性测试。但这种方案存在缺陷：①独立激光器的干涉需要两个激光器具有相同的频率和频谱特性，这就需要额外的温度控制模块来保证激光波长的稳定。在实际应用中，即使通过精确的调整，两束激光的中心频率也难以完美对齐，因此干涉输出还包含一个拍频信号，需要在数据处理阶段去除。②为了获得均匀分布的相位，采样率被限制在很低的水平，这直接限制了量子随机数的产生速率，最终只得到1.2Mbps的速率，这样的速率可能无法满足实际应用的需求。③探测的噪声信号中不仅包含量子噪声还包括部分经典噪声，该方案仅考虑量子噪声，缺少对于经典噪声的考虑，在安全性上有待提高。因此，亟需一种方案来解决上述问题。

发明内容

[0004] 本发明提供一种基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统，解决相位噪声量子随机数发生器在随机性提取中随机比特严重损失的问题。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统，包括光源模块、干涉模块、探测模块和数据处理模块；其中，[0006] 所述光源模块，用于输出原始光信号；

[0007] 所述干涉模块，用于将所述原始光信号分束为第一光信号和第二光信号，对所述第一光信号进行延时并分束得到第一延时光信号和第二延时光信号，对所述第二光信号进行分束得到第三光信号和第四光信号，并对所述第四光信号进行移相得到移相光信号，分别将所述第一延时光信号与所述第三光信号、以及所述第二延时光信号与所述移相光信号进行耦合干涉，得到第一干涉光信号和第二干涉光信号；

[0008] 所述探测模块，用于对所述第一干涉光信号和第二干涉光信号进行光电转换，得到相位相互正交的第一电信号和第二电信号；

[0009] 所述数据处理模块，用于将所述第一电信号和第二电信号进行采样量化和组合，还原为一路电信号，并对还原后的一路电信号进行随机性提取，生成量子随机数；

[0010] 其中，干涉模块包括第一分束器、第二分束器、第三分束器、延迟线、移相器、第一耦合器和第二耦合器；其中，

[0011] 所述第一分束器，用于对所述原始光信号进行分束，得到第一光信号和第二光信号；

[0012] 所述延迟线，用于对所述第一光信号进行延时，得到延时光信号；

[0013] 所述第二分束器，用于对所述延时光信号进行分束，得到第一延时光信号和第二延时光信号；

[0014] 所述第三分束器，用于对所述第二光信号进行分束，得到第三光信号和第四光信号；

[0015] 所述移相器，用于对所述第四光信号进行移相，得到移相光信号；

[0016] 所述第一耦合器，用于对所述第一延时光信号与第三光信号进行耦合干涉，得到第一干涉光信号；

[0017] 所述第二耦合器，用于对所述第二延时光信号与移相光信号进行耦合干涉，得到第二干涉光信号。

[0018] 进一步地，光源模块包括激光器和温度控制器；所述激光器用于输出原始光信号；所述温度控制器用于控制所述激光器的温度，并使所述激光器的中心波长和所述原始光信号的输出功率处于稳定状态。

[0019] 进一步地，温度控制器，还用于为所述激光器提供驱动电流。

[0020] 进一步地，激光器为DFB激光器。

[0021] 进一步地，第一分束器、第二分束器和第三分束器的分束比均为50:50。

[0022] 进一步地，探测模块包括第一探测模块和第二探测模块；其中，

[0023] 所述第一探测模块，用于对所述第一干涉光信号进行光电转换，得到第一电信号；

[0024] 所述第二探测模块，用于对所述第二干涉光信号进行光电转换，得到第二电信号。

[0025] 进一步地，第一探测模块和第二探测模块均为平衡零差探测器。

[0026] 进一步地，数据处理模块包括采样量化模块、相位重构模块和随机提取模块；其中，

[0027] 所述采样量化模块，用于对所述第一电信号和第二电信号进行采样量化处理，得到分别具有同相分量和正交分量的两路电信号；

[0028] 所述相位重构模块，用于将具有所述同相分量的一路电信号作为实部，将具有所述正交分量的一路电信号作为虚部进行组合，得到还原后的通过复向量表示的一路电信号；

[0029] 所述随机提取模块，用于通过常对角矩阵对所述还原后的通过复向量表示的一路电信号进行随机性提取，得到量子随机数。

[0030] 进一步地，所述系统通过光纤耦合方式连接。

[0031] 与现有技术相比，本发明实施例的有益效果在于：

[0032] 本发明提供一种基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统，通过采用相干探测重建激光相位波动来生成量子随机数，使得：(1)重构后的相位波动服从均匀分布，经采样量化后得到的原始的随机数满足均匀分布，在随机性评估阶段最小熵达到最大，可以很好地解决随机比特在随机性提取过程中丢失的问题；(2)相干探测得到的正交分量可以用来还原激光器的强度波动，该波动属于经典噪声的范畴，通过数据处理可以将这种经典噪声去除；(3)该方案采用单个连续激光器，避免了拍频的出现，从而降低了实验操作和数据处理的复杂性；(4)采用大线宽的DFB激光器和不等臂干涉仪实现相位的完全随机，使得噪声信号能够被高速采样，随机数产生速率迅速提高；(5)平衡零差探测器和单激光器的设计提高了整个系统的稳定性、有利于系统的小型化和集成化。

附图说明

[0033] 为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0034] 图1是本发明某一实施例提供的一种基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统的装置图；

[0035] 图2是本发明某一实施例提供的光源模块的结构图；

[0036] 图3是本发明某一实施例提供的干涉模块的结构图；

[0037] 图4是本发明某一实施例提供的探测模块的结构图；

[0038] 图5是本发明某一实施例提供的数据处理模块的结构图；

[0039] 图6是本发明另一种基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统的装置图；

[0040] 图7是本发明提供的不同方差对相位分布的影响效果图；

[0041] 图8是本发明提供的不同分布对熵的影响效果图。

具体实施方式

[0042] 下面结合附图和实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0043] 应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。

[0044] 应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

[0045] 术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

[0046] 术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

[0047] 在一实施例中，如图1所示，本发明提供一种基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统，包括光源模块1、干涉模块2、探测模块3和数据处理模块4；其中，[0048] 光源模块1，用于输出原始光信号；

[0049] 干涉模块2，用于将原始光信号分束为第一光信号和第二光信号，对第一光信号进行延时并分束得到第一延时光信号和第二延时光信号，对第二光信号进行分束得到第三光信号和第四光信号，并对第四光信号进行移相得到移相光信号，分别将第一延时光信号与第三光信号、以及第二延时光信号与移相光信号进行耦合干涉，得到第一干涉光信号和第二干涉光信号；

[0050] 探测模块3，用于对第一干涉光信号和第二干涉光信号进行光电转换，得到相位相互正交的第一电信号和第二电信号；

[0051] 数据处理模块4，用于将第一电信号和第二电信号进行采样量化和组合，还原为一路电信号，并对还原后的一路电信号进行随机性提取，生成量子随机数；

[0052] 本发明通过光源模块1发出稳定功率的激光，干涉模块2将激光相位变化转换为光强变化，探测模块3将光强变化转化为电压变化，数据处理模块4利用采样量化的电压值还原真实相位波动，用以生成量子随机数，通过重构的相位波动实现熵的最大化，并直接利用相位产生随机数，便于对整个系统进行精确的建模分析，提高了原始随机比特序列中可提取随机性的数量，极大提升了相位噪声量子随机数的产生速率。

[0053] 在一具体实施例中，如图2所示，光源模块1包括温度控制器11和激光器12；激光器12用于输出原始光信号；温度控制器11用于控制激光器12的温度，并使激光器12的中心波长和原始光信号的输出功率处于稳定状态；温度控制器11，还用于为激光器12提供驱动电流；

[0054] 在系统中，光源模块1的主要功能是为整个系统提供稳定的激光输入，通过激光器12来产生低功率的连续光信号，通过温度控制器11来对激光器12进行调节和驱动，使得激光的波长稳定。本发明采用单个连续激光器，避免了拍频的出现，从而降低了实验操作和数据处理的复杂性。在一具体实施例中，激光器12为DFB激光器，该类型激光器具有稳定的单模输出，具有很高的边摸抑制比，以实现相位的完全随机，使得噪声信号能够被高速采样，随机数产生速率迅速提高。进一步地，激光器12也可采用相干时间较短的ASE源，用以进一步提升系统的稳定性和随机数产生速率。

[0055] 在一具体实施例中，如图3所示，干涉模块2包括第一分束器21、延迟线22、第二分束器23、第三分束器24、移相器25、第一耦合器26和第二耦合器27；其中，[0056] 第一分束器21，用于对原始光信号进行分束，得到第一光信号和第二光信号；

[0057] 延迟线22，用于对第一光信号进行延时，得到延时光信号；

[0058] 第二分束器23，用于对延时光信号进行分束，得到第一延时光信号和第二延时光信号；

[0059] 第三分束器24，用于对第二光信号进行分束，得到第三光信号和第四光信号；

[0060] 移相器25，用于对第四光信号进行移相，得到移相光信号；

[0061] 第一耦合器26，用于对第一延时光信号与第三光信号进行耦合干涉，得到第一干涉光信号；

[0062] 第二耦合器27，用于对第二延时光信号与移相光信号进行耦合干涉，得到第二干涉光信号；

[0063] 干涉模块2在系统中的主要作用是将激光不同时刻相位差的变化转化为光强的变化，而第一分束器21、第二分束器23和第三分束器24的分束比均为50:50；即三个分束器的作用相同，均对输入光束进行等比例分束；具体的，第一分束器21和延迟线22将原始的连续激光分为两路光信号，并对其中一路进行延迟；第二分束器23和第三分束器24将经过第一次分束后得到的一路光信号和一路延迟光信号进行分束，得到四路光信号；移相器25给其中一路光信号引入π/2的相位，得到一路移相光信号；第一耦合器26和第二耦合器27将四路光信号两两混合，使得两个干涉结构能够输出两路包含相位变化的光信号。本发明通过不平衡的干涉仪获取单激光自发辐射导致的随机相位差，将不同时刻的激光通过干涉仪提取相位差，使得噪声信号能够被高速采样，随机数产生速率迅速提高。

[0064] 在一具体实施例中，如图4所示，探测模块3包括第一探测模块31和第二探测模块32；其中，

[0065] 第一探测模块31，用于对第一干涉光信号进行光电转换，得到第一电信号；

[0066] 第二探测模块32，用于对第二干涉光信号进行光电转换，得到第二电信号；

[0067] 探测模块3中的第一探测模块31和第二探测模块32分别对干涉模块2中输出的两路光信号进行光电转换处理，得到分别包含sin(θ)和cos(θ)的两路电信号，将光强变化转变为电压变化，便于接下来对信号的处理和分析。该模块能够有效抑制经典噪声，具有很高的接收灵敏度。本发明通过干探测得到的正交分量来还原激光器的强度波动，该强度波动即为经典噪声，通过数据处理能够提升整个系统的安全性。在一具体实施例中，第一探测模块31和第二探测模块32均为平衡零差探测器，该设计提高了整个系统的稳定性、有利于系统的小型化和集成化。

[0068] 在一具体实施例中，如图5所示，数据处理模块4包括采样量化模块41、相位重构模块42和随机提取模块43；其中，

[0069] 采样量化模块41，用于对第一电信号和第二电信号进行采样量化处理，得到分别具有同相分量和正交分量的两路电信号；

[0070] 相位重构模块42，用于将具有同相分量的一路电信号作为实部，将具有正交分量的一路电信号作为虚部进行组合，得到还原后的通过复向量表示的一路电信号；

[0071] 随机提取模块43，用于通过常对角矩阵对还原后的通过复向量表示的一路电信号进行随机性提取，得到量子随机数；

[0072] 本发明通过数据处理模块4对探测模块3输出的两路电信号进行处理，主要用于重构相位变化和激光器的强度波动，以生成原始量子随机数。两路电信号通过采样量化后得到关于相位θ的两路相互正交的电信号I和Q，具有同相分量的一路电信号I作为实部、具有正交分量的一路电信号Q作为虚部还原，得到一路组合后的包含真实相位θ且通过复向量表示的一路电信号Z，Z的幅度为激光的强度波动，Z的相角为激光真实相位波动，利用Z的相角生成原始量子随机数，即采用Toeplitz随机性提取，生成最终实用的量子随机数。本发明通过重构的相位波动提取量子随机数并实现熵的最大化，提高了原始随机比特序列中可提取随机性的数量，极大提升了相位噪声量子随机数的产生速率。

[0073] 系统的另一种结构示意图如图6所示，整个系统通过光纤耦合方式连接。该系统的工作过程包括：激光器的输出送入一个分束比50:50的保偏光纤分束器，分束器输出两路光信号，其中一路加入延时，两路光分别作为信号光和本振光，再将信号光与本振光、信号光与π/2相移的本振光通过两个耦合器进行干涉，输入到一对平衡零差探测结构，输出两个正交分量I和Q，根据正交分量重构出相位项θ，采样量化生成原始随机数。

[0074] 在该方案的实验设置之下，相位波动Δ φ0(t)方差足够大，则相位项Δ φ(t)在[‑π,π]满足均匀分布，根据重构的相位生成随机数，直接得到均匀分布的随机比特，其最小熵等于量化位数，随机性提取不会损失随机比特，得到理论上最大的随机数生成速率。该方案采用单个激光源，从而避免两个激光源的控制问题；采用相位真值产生随机数，量子熵达到最大值，在随机性提取过程中随机比特几乎没有损失；能够还原激光器的强度波动；整个系统的设计更加容易小型化和集成化，更加具有实用性；并将随机数产生速率提升了2倍。

[0075] 经典相位噪声量子随机数发生器方案采用光电探测器探测干涉仪输出，用来生成量子随机数。干涉仪输出光强Iout与相位波动Δ φ满足：Iout∝sin(Δφ)，则探测器输出电压Vout正比于sin(Δ φ)。而激光器相位是一个高斯随机变量，方差对输出分布有很大的影响。不同方差对相位分布的影响效果如图7所示，该图描述了连续激光相位不同方差下的概率分布；其中，(a)为相位分布图：演示了标准差从0.1π开始，以0.2π为间隔，至1.1π的随机相位概率分布，将随机相位映射至[‑π,π]区间，随着标准差增大至0.5π之后，高斯分布的随机相位将高度收敛至均匀分布；(b)为干涉输出分布图：证明了当随机相位随着方差增大收敛至均匀分布时，将其取sin约束至[‑1,1]区间时，干涉仪输出将满足反正弦分布，产生的原始随机数也将满足反正弦分布；重构后的相位波动服从均匀分布，经采样量化后得到的原始的随机数满足均匀分布，在随机性评估阶段最小熵达到最大，可以很好地解决随机比特在随机性提取过程中丢失的问题。

[0076] 在各种统计分布下，均匀分布不包含任何信息量，理论上具有最大的熵值，可提取的随机性最多。对于高斯分布和反正弦分布，由于需要得到均匀分布的真随机数，所以需要牺牲部分随机比特。为了证实这一点，以最小熵为评判标准，进行仿真实验，不同分布对熵的影响效果如图8所示，其中，(a)图是随机相位Δ φ方差为0.09的情况，探测器输出Vout是分布在[‑1,1]区间的高斯分布；(b)(c)图演示了方差为22时，随机相位满足均匀分布，此时Vout则满足反正弦分布；(a)和(c)二图分别代表着两种典型的量子随机数发生器的方案，而(b)图则是本发明提出的重建激光相位波动，利用激光真实相位波动来产生量子随机数的方案。

[0077] 最小熵表征可提取的真随机性数量，其表达式为：

[0078] Hmin(X)＝‑log2(max{P(X＝xi)})

[0079] 在5bits量化的实验条件下，三种方案的最小熵Hmin分别为(a)2.80bits/sample；(b)4.98bits/sample；(c)3.39bits/sample。经过随机性提取过程，随机比特分别损失
44.0％、0.4％和32.2％。可以看到，均匀分布具有最大的熵和最低的比特损失。假定采样率为fsample/s，可以得到最终随机比特的产生速率为H×f，随机比特产生速率正比于最小熵。所以得出结论，本发明所提出的方案可以实现最大的熵、最小的比特损失，从而提高量子随机数的产生速率，因此，本发明所设计的量子随机数发生器在实用性、稳定性和集成性方面有巨大的优势和潜力，可以用于保密通信、科学模拟仿真、密码学等场景。且本发明所使用的处理技术的简单性以及光通信组件的实用性和可靠性使得产生用于加密目的的可信随机数变得很容易，同时从光电集成的角度看，本发明设计简单，所用器件易于集成，保证了量子随机数发生器集成性，小型化和实时性的未来发展趋势。

[0080] 综上，本申请实施例中基于相位噪声量子随机数发生器在随机性提取中随机比特严重损失的问题，设计了一种基于相干探测的单连续激光相位重建量子随机数产生系统，其实现了通过不平衡的干涉仪获取单激光自发辐射导致的随机相位差，采用相干探测获得相位噪声的一对正交分量，根据该组正交分量重建激光相位波动，利用激光真实相位波动来产生量子随机数，得到均匀分布的随机数的技术方案；利用重构的相位波动实现熵的最大化，提高了原始随机比特序列中可提取随机性的数量，极大提升了相位噪声量子随机数的产生速率；同时，相干探测的结果能够用来还原激光强度波动这类经典噪声，通过数据处理能够提升整个系统的安全性。

[0081] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例直接相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。需要说明的是，上述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0082] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。