雾对自由空间量子通信性能的影响

发布时间：2021-08-08 04:59

　　为了研究雾对自由空间量子通信的影响,根据雾滴谱分布函数和消光系数,研究了雾的能见度及传输距离对链路衰减、量子通信信道容量、信道保真度及信道误码率的影响,并进行了仿真实验。结果表明,当传输距离为9 km,能见度分别为0.2 km和0.6 km时,对应的链路衰减,信道容量,信道保真度,信道误码率分别为0.76和0.25,0.24和0.4,0.91和0.97,0.01和3.26×10^-7。由此可见,能见度小于1 km时,雾对各项性能影响较为显著。因此,应根据雾的能见度来调整通信系统的各项参数以保证通信的顺利进行。 

【文章来源】：光学学报. 2020,40(07)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

消光系数与能见度的关系

忽略大气中其他粒子的影响,链路衰减与雾天能见度、传输距离的关系如图2所示。由图2可知,当传输距离一定时,能见度增加,能量衰减减小,链路衰减呈下降趋势且在V=0.2,d=10处取得最大值;当能见度保持不变时,随着传输距离的增加,链路衰减增加。当传输距离为8 km,能见度由0.2 km增加到1.2 km时,链路衰减从0.68减小至0.11;当能见度为0.2 km,传输距离由1 km增加到8 km时,链路衰减从0.08增加至0.7。因此,较低的雾天能见度会严重影响量子通信链路的传输性能,可通过增加量子的脉冲强度、耦合强度等参数来降低链路衰减,提高通信质量。3 雾对量子通信信道容量的影响

幅值阻尼信道的信道容量与雾天能见度、传输距离的关系如图3所示。由图3可知,能见度一定时,随着传输距离的增加,信道容量呈减小趋势。当能见度小于1 km,传输距离不变时,随着能见度的增加,信道容量呈上升趋势。当传输距离为10 km,能见度由0.2 km变为1 km时,信道容量由0.21增加到0.43;而在能见度大于1 km时,随着能见度的不断增加,信道容量继续缓慢增加。因此,雾天能见度及传输距离对量子通信信道容量的影响较大,可通过增加信道的带宽或增加光信号的发射功率来改善量子通信的传输性能。4 雾对量子信道保真度的影响

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
[1]大气及海洋中量子通信性能研究[D]. 常乐.西安邮电大学 2018
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本文编号：3329276