Методика снижения потерь информации в асинхронном двоичном однофотонном канале связи с приёмником на основе счётчика фотонов
Another Title
Method of Achieving the Least Loss of Information in an Asynchronous Binary Single-Photon Communication Channel with a Receiver Based on a Photon Counter
Bibliographic entry
Тимофеев, А. М. Методика снижения потерь информации в асинхронном двоичном однофотонном канале связи с приёмником на основе счётчика фотонов = Method of Achieving the Least Loss of Information in an Asynchronous Binary Single-Photon Communication Channel with a Receiver Based on a Photon Counter / А. М. Тимофеев // Приборы и методы измерений : научно-технический журнал. – 2020. – Т. 11, № 1. – С. 70-81.
Abstract
Приёмные модули однофотонных систем связи при измерении маломощных оптических сигналов должны обеспечивать наименьшие потери передаваемой информации. В этой связи целесообразно использовать счётчики фотонов, которые являются высокочувствительными, однако характеризуются ошибками регистрации данных. Цель работы – разработать методику определения интенсивности регистрируемого оптического излучения в канале однофотонной связи с приёмным модулем на основе счётчика фотонов, позволяющую уменьшить вероятность ошибочной регистрации передаваемых двоичных символов. Разработаны методика снижения потерь информации в асинхронном двоичном однофотонном канале связи с приёмником на основе счётчика фотонов и устройство, её реализующее. Данная методика основана на использовании статистических распределений смеси числа темновых и сигнальных импульсов, полученных на выходе счётчика фотонов при регистрации двоичных символов «0» Pst 0 (N) и «1» Pst 1 (N). Сущность методики заключается в определении интенсивностей оптических сигналов для передачи двоичных символов («0» и «1») и пороговых уровней N1 и N2 импульсов, зарегистрированных на выходе счетчика фотонов. Обоснован выбор параметра в качестве критерия для реализации методики. Методика позволяет определить нижний и верхний пороговые уровни зарегистрированных импульсов, а также интенсивности оптических сигналов при передаче двоичных символов, обеспечивающие уменьшение вероятности ошибочной регистрации двоичных данных.
Abstract in another language
Receiving modules of single-photon communication systems should provide the smallest loss of transmitted information when measuring low-power optical signals. In this regard, it is advisable to use photon counters. They are the most highly sensitive, but characterized by data recording errors. The aim of this work was to develop a method for determining the intensity of recorded optical signal in a singlephoton communication channel with a receiving module based on a photon counter, which ensures the least probability of erroneous registration of transmitted binary symbols. Methods of achieving the least loss of information in asynchronous photon binary communication channel with a receiver-based photon counter has been developed. A device for implementing this methods has been created. The method is based on using the statistical distribution of the mixture of the number of dark and signal pulses received at the output of the photon counter when registering binary symbols "0" Pst 0 (N ) and symbols "1" Pst 1 (N ). The essence of the method consists in determining the intensities of optical signals for transmitting binary symbols ("0" and "1") and threshold levels of the pulses N1 and N2 registered at the output of the photon counter. Selecting as a criterion for the implementation of the method has been proved. The method allows to determine the lower and upper threshold levels of recorded pulses and the intensity of optical signals in the transmission of binary data. Moreover, the probability of erroneous registration of binary symbols is minimal.
View/
Collections
- Т. 11, № 1[8]