雷暴云对星地量子链路性能的影响及参数仿真

发布时间：2018-11-23 19:29

【摘要】：为了研究雷暴云对星地量子链路信道的影响,根据雷暴云中大气带电粒子的消光截面与数目浓度分布函数,得到了粒子浓度、电荷密度与链路衰减系数的关系。建立了粒子浓度、电荷密度与信道容量、信道平均保真度、信道生存函数和量子密钥分发系统误码率之间的关系。仿真结果表明,雷暴云对星地量子链路性能有显著的影响。所以,应根据雷暴云的预报情况,自适应调整量子卫星通信系统的各项参数,以提高星地链路的可靠性。
[Abstract]:In order to study the influence of thunderstorm cloud on the channel of satellite to earth quantum link, the relationship among particle concentration, charge density and link attenuation coefficient is obtained according to the extinction cross section and number concentration distribution function of charged particles in thunderstorm cloud. The relationships between particle concentration, charge density and channel capacity, channel average fidelity, channel survival function and bit error rate of quantum key distribution system are established. Simulation results show that thunderstorm clouds have a significant impact on the performance of satellite-ground quantum links. Therefore, the parameters of the quantum satellite communication system should be adjusted adaptively according to the thunderstorm cloud forecast to improve the reliability of the satellite and earth links.
【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】：国家自然科学基金资助项目(No.61172071,No.61201194) 陕西省自然科学基础研究计划基金资助项目(No.2014JQ8318) 陕西省国际科技合作与交流计划基金资助项目(No.2015KW-013) 陕西省教育厅科研计划基金资助项目(No.16JK1711)~~
【分类号】：TN918;TN927.2

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 聂敏;王允;杨光;张美玲;裴昌幸;;降雨背景下诱骗态协议最优平均光子数的变色龙自适应策略[J];物理学报;2016年02期

2 聂敏;任杰;杨光;张美玲;裴昌幸;;PM2.5大气污染对自由空间量子通信性能的影响[J];物理学报;2015年15期

3 闵星;李兴财;李新碗;马鑫;;带电沙尘暴对电磁波传播过程的影响[J];光学学报;2015年01期

4 聂敏;尚鹏钢;杨光;张美玲;裴昌幸;;中尺度沙尘暴对量子卫星通信信道的影响及性能仿真[J];物理学报;2014年24期

5 张自嘉;潘琦;陈海秀;;带电粒子的Mie散射研究[J];电波科学学报;2015年03期

6 许华醒;;量子通信网络发展概述[J];中国电子科学研究院学报;2014年03期

7 廖湘萍;方卯发;方见树;朱钱泉;;Preserving entanglement and the fidelity of three-qubit quantum states undergoing decoherence using weak measurement[J];Chinese Physics B;2014年02期

8 聂敏;张琳;刘晓慧;;量子纠缠信令网Poisson生存模型及保真度分析[J];物理学报;2013年23期

9 王宁宁;谭涌波;师正;郭秀峰;;耦合气溶胶模块的雷暴云起电模式[J];高原气象;2013年02期

10 张自嘉;王其;孙亚杰;陈海秀;杨长松;;大气带电粒子对电磁波的散射研究[J];电波科学学报;2011年04期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 聂敏;石力;杨光;裴昌幸;;雷暴云对星地量子链路性能的影响及参数仿真[J];通信学报;2017年05期

2 贾娜;聂敏;杨光;张美玲;裴昌幸;;宇宙微波背景辐射对量子卫星信道性能及纠缠储备量的影响[J];量子光学学报;2017年02期

3 郭业才;蔡力坚;赵卫娟;张秀再;;雾霾天气下卫星信道三状态Markov模型研究[J];系统仿真学报;2017年05期

4 聂敏;赵新宇;杨光;裴昌幸;;暴风雪对自由空间量子通信信道的影响及性能分析[J];激光杂志;2017年03期

5 聂敏;唐守荣;杨光;张美玲;裴昌幸;;中纬度地区电离层偶发E层对量子卫星通信性能的影响[J];物理学报;2017年07期

6 聂敏;赵新宇;杨光;裴昌幸;;灰霾背景下基于最优链路的低轨道量子卫星星间切换策略[J];量子光学学报;2017年01期

7 苏满堂;陈加清;王迎强;韩月琪;杨杰;;雷暴云中冰晶粒子对电磁波的极化作用[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2017年02期

8 邓美玲;银燕;赵鹏国;肖辉;;云凝结核浓度对雷暴云电过程影响的数值模拟研究[J];大气科学;2017年01期

9 高锟;聂敏;杨光;裴昌幸;;降雨背景下自由空间量子通信的性能研究[J];激光与光电子学进展;2017年01期

10 聂敏;任家明;杨光;张美玲;裴昌幸;;非球形气溶胶粒子及大气相对湿度对自由空间量子通信性能的影响[J];物理学报;2016年19期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 聂敏;任杰;杨光;张美玲;裴昌幸;;PM2.5大气污染对自由空间量子通信性能的影响[J];物理学报;2015年15期

2 闵星;李兴财;李新碗;马鑫;;带电沙尘暴对电磁波传播过程的影响[J];光学学报;2015年01期

3 聂敏;尚鹏钢;杨光;张美玲;裴昌幸;;中尺度沙尘暴对量子卫星通信信道的影响及性能仿真[J];物理学报;2014年24期

4 黄红莲;易维宁;乔延利;;基于航空偏振相机的海上气溶胶光学特性反演与验证[J];光学学报;2014年06期

5 伯广宇;刘东;吴德成;王邦新;钟志庆;谢晨波;周军;;双波长激光雷达探测典型雾霾气溶胶的光学和吸湿性质[J];中国激光;2014年01期

6 聂敏;张琳;刘晓慧;;量子纠缠信令网Poisson生存模型及保真度分析[J];物理学报;2013年23期

7 孟祥谦;胡顺星;王珍珠;胡欢陵;王英俭;;CCD激光雷达探测边界层气溶胶消光系数垂直分布[J];光学学报;2013年08期

8 薛乐;聂敏;刘晓慧;;量子信令中继器模型及性能仿真[J];物理学报;2013年17期

9 蔡嘉;高隽;范之国;冯\~;方静;;湿度影响下的气溶胶粒子的偏振特性[J];发光学报;2013年05期

10 连涛;聂敏;;基于纠缠交换的量子信令中继网络模型及仿真[J];光子学报;2012年10期

【相似文献】

相关期刊论文 前2条

1 鞠红霞;卞正奎;郭一飞;;雷暴云团的识别追踪技术在短时临近预报中的应用[J];大气与环境光学学报;2013年05期

2 ;[J];;年期

相关会议论文 前10条

1 孙京;;雷暴云起电机制及其数值模拟的回顾与进展[A];S18 大气物理学与大气环境[C];2012年

2 王宁宁;谭涌波;师正;郭秀峰;;气溶胶与雷暴云电荷结构相关关系的数值模拟[A];第八届长三角气象科技发展论坛论文集[C];2011年

3 杨静;郄秀书;张广庶;赵阳;张彤;;发生于山东沿海雷暴云上方的红色精灵[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年

4 师正;谭涌波;王宁宁;郭秀峰;;雷暴云电荷结构对地闪击地点影响的数值模拟[A];第28届中国气象学会年会——S13雷电物理、监测预警和防护[C];2011年

5 王宁宁;谭涌波;;耦合气溶胶模块的雷暴云起电模式[A];S13 第十届防雷减灾论坛——雷电灾害与风险评估[C];2012年

6 郄秀书;杨静;张广庶;张彤;;我国东部沿海地区Red sprites观测研究[A];中国气象学会2008年年会大气物理学分会场论文集[C];2008年

7 王昊亮;郭凤霞;孙京;;雷暴云内放电过程的三维数值模拟研究[A];创新驱动发展 提高气象灾害防御能力——S11第十一届防雷减灾论坛[C];2013年

8 师正;谭涌波;王宁宁;郭秀峰;;雷暴云底部正电荷对闪电类别影响的数值模拟[A];S13 第十届防雷减灾论坛——雷电灾害与风险评估[C];2012年

9 梁忠武;谭涌波;师正;朱俊儒;郭秀峰;;雷暴云底部正电荷区对闪电类型影响的数值模拟[A];创新驱动发展 提高气象灾害防御能力——S11第十一届防雷减灾论坛[C];2013年

10 胡渝宁;李森;;基于FY2D静止气象卫星云图中雷暴云团的识别[A];S1 灾害天气研究与预报[C];2012年

相关重要报纸文章 前3条

1 本报记者 周清春;人工引雷：擒得银蛇下九天[N];科技日报;2005年

2 陈琼 曾振华;湖南：一“雷击村”25年被雷击死11人伤亡143人[N];新华每日电讯;2004年

3 李春生;航空飞行与电击现象[N];中国气象报;2003年

相关博士学位论文 前2条

1 曾庆锋;雷暴云地面电场特征和基于多源观测资料的雷电预警研究[D];南京信息工程大学;2013年

2 谭涌波;闪电放电与雷暴云电荷、电位分布相互关系的数值模似[D];中国科学技术大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 梁梦雪;冰粒子相对增长及中低层水汽对雷暴云微物理及电过程的影响[D];南京信息工程大学;2015年

2 宋晨曦;基于地面电场资料的雷暴云电荷结构反演研究[D];南京信息工程大学;2015年

3 江涛;冰晶浓度对雷暴云微物理和起电过程的影响的数值模拟[D];南京信息工程大学;2015年

4 陈浩然;气溶胶沉积核化方案改进及对雷暴云起电的数值模拟研究[D];南京信息工程大学;2016年

5 杨阳;雷暴云电荷密度的测量方法研究[D];南京信息工程大学;2016年

6 程斌;三维雷暴云模式起电放电的改进和对比研究[D];南京信息工程大学;2012年

7 王宁宁;气溶胶对雷暴云电荷结构影响的数值模拟研究[D];南京信息工程大学;2012年

8 赵鹏国;雷暴云起电机制的数值模拟研究[D];成都信息工程学院;2012年

9 王芳;吉林地区雷暴云特征的数值模拟分析[D];南京信息工程大学;2008年

10 师正;雷暴云电荷结构对闪电放电影响的数值模拟[D];南京信息工程大学;2012年

，

本文编号：2352485