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中尺度沙尘暴对量子卫星通信信道的影响及性能仿真
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2014.12.25
  • 页码:2403031-2403037
  • 分类:O413[理学—理论物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]西安邮电大学通信与信息工程学院,西安710121, [2]西北工业大学电子信息学院,西安710072, [3]西安电子科技大学,综合业务网国家重点实验室,西安710071
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:61172071,61201194)和陕西省自然科学基础研究计划(批准号:2014JQ8318)资助的课题.
  • 相关项目:多用户量子纠缠信令帧结构及传输策略研究
作者: 聂敏|尚鹏刚|
中文摘要:

中尺度沙尘暴是美国内华达州、我国北部及中东国家等地沙尘天气的常见形式.为了研究中尺度沙尘暴对量子卫星通信信道的影响,首先分析了沙尘暴的物理特性,根据中尺度沙尘暴的扩散模型,提出了中尺度沙尘特性与量子纠缠度的关系;然后仿真了沙尘特性对量子卫星信道参数的影响.结果表明,如果沙尘扩散时间为12 h,中尺度沙尘粒子半径分别为1和25μm,则量子卫星信道的纠缠度依次为0.6和0.4,信道的利用率分别为0.9和0.8,信道容量分别为0.95和0.8.由此可见,量子信道的各种参数与沙尘暴的特性密切相关.因此,为了提高量子卫星通信的可靠性,应根据沙尘灾变程度,自适应调整卫星信道的各种参数.

英文摘要:

Mesoscale sandstorm is a common form of dust weather in Nevada in the US, the northern part in China, and the Middle East countries in the Asia. To investigate the influence of mesoscale sandstorm on the quantum satellite com-munication channels, the physical characteristics of the dust storms are analyzed first. According to the diffusion model of mesoscale storms, the relationship between the proposed scale dust features and the degree of quantum entanglement is established then. The effect of dust on properties of the quantum satellite channel is simulated finally. The results show that if the diffusion time for the dust is 12 hours, the dust particle radii are 1 and 25 μm, the entanglement degrees of quantum satellite channels are 0.6 and 0.4, the utilization rates of quantum satellite channels are 0.9 and 0.8, the capacities of quantum satellite channels are 0.95 and 0.8. The characteristic parameters of the quantum channels are closely related to sandstorms. Therefore, in order to improve the reliability of quantum satellite communications, the parameters of quantum satellite channels should be adjusted adaptively.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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