【摘 要】
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冰云由微小的冰晶粒子组成,一般出现在6 km以上的高空,冰晶粒子和光量子信号相互作用会对量子卫星通信链路造成严重影响.为了研究冰晶粒子对量子卫星通信性能的影响,首先,根
【机 构】
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西安邮电大学通信与信息工程学院,陕西西安710121;西安邮电大学通信与信息工程学院,陕西西安710121;西北工业大学电子信息工程学院,陕西西安710072;西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室
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冰云由微小的冰晶粒子组成,一般出现在6 km以上的高空,冰晶粒子和光量子信号相互作用会对量子卫星通信链路造成严重影响.为了研究冰晶粒子对量子卫星通信性能的影响,首先,根据冰云光散射模型和米散射理论,定义了冰云内冰晶粒子的平均消光系数,并建立了链路衰减系数、冰云冰水含量(IWC)和量子信号在冰云内传输距离的关系;然后,针对振幅阻尼信道,建立了信道容量、信道平均保真度、信道生存函数、信道误码率和冰云IWC以及量子信号在冰云内传输距离的关系.理论分析和仿真实验结果表明,当量子信号在冰云内的传输距离为20 km时,随着冰云IWC的增加,链路衰减因子从4.6 dB增加到14.7 dB,量子信道容量由0.250 bit/s减小到0.089 bit/s,信道平均保真度也急剧降低,生存函数值由1.00减少到0.58,量子信道误码率从0.015增大到0.075.这表明冰云内的冰晶粒子对量子卫星的通信质量有明显影响,为了提高量子卫星通信系统的可靠性,需根据冰云的相关参数,自适应调整量子卫星通信系统的参数.
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