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降雨背景下自由空间量子通信的性能研究

发布时间:2018-06-20 10:03

  本文选题:量子光学 + 量子通信 ; 参考:《激光与光电子学进展》2017年01期


【摘要】:为了研究降雨对自由空间量子通信的影响,根据雨滴分布谱和Mie散射理论,研究了降雨强度对消光系数的影响,提出了光量子衰减、信道容量与降雨强度的关系,建立了信道生存函数、传输距离的计算模型,并进行了系统性能参数的仿真。结果表明,在忽略大气气溶胶等其他粒子影响的情况下,当降雨强度为1.46mm/h,传输距离为3km时,光量子衰减为初始能量的50%,信道容量为0.2702,信道生存函数为0.9122,信道误码率为1.8×10~(-8)。由此可见,降雨对自由空间量子通信的信道容量、生存函数、误码率有不同程度的影响。因此,为了提高自由空间量子通信的可靠性,应根据降雨强度,自适应调整通信系统的各项参数。
[Abstract]:In order to study the effect of rainfall on quantum communication in free space, the influence of rainfall intensity on extinction coefficient is studied based on raindrop distribution spectrum and Mie scattering theory, and the relationship between optical quantum attenuation, channel capacity and rainfall intensity is proposed. The calculation model of channel survival function and transmission distance is established, and the simulation of system performance parameters is carried out. The results show that when the rainfall intensity is 1.46 mm / h and the transmission distance is 3km, the optical quantum attenuation is 50% of the initial energy, the channel capacity is 0.2702, the channel survival function is 0.9122, and the channel error rate is 1.8 脳 10 ~ (-1) / h, while ignoring the influence of other particles such as atmospheric aerosol, and when the rainfall intensity is 1.46 mm / h and the transmission distance is 3km, the optical quantum attenuation is 50% of the initial energy. It can be seen that rainfall has different effects on the channel capacity, survival function and bit error rate of free space quantum communication. Therefore, in order to improve the reliability of the free space quantum communication, the parameters of the communication system should be adjusted adaptively according to the rainfall intensity.
【作者单位】: 西安邮电大学通信与信息工程学院;西北工业大学电子信息学院;西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(61172071,61201194) 陕西省自然科学基础研究计划(2014JQ8318) 陕西省国际科技合作与交流计划项目(2015KW-013)
【分类号】:O413;TN918

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