Optimización de ancho de puerta basada en receptor de diodo de avalancha de fotón único con temporización para comunicaciones ópticas inalámbricas
Autores: Mu, Yu; Du, Xiaoxiao; Wang, Chao; Ye, Ziwei; Zhu, Yijun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Optimización de ancho de puerta basada en receptor de diodo de avalancha de fotón único con temporización para comunicaciones ópticas inalámbricas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Diodo de avalancha de fotón único
Comunicaciones ópticas inalámbricas
Tasa de error de bit
Interferencia entre símbolos
Tecnología de compuerta de tiempo
Luz de fondo.
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Usar un fotodiodo de avalancha de fotón único (SPAD) como receptor en un sistema de comunicaciones ópticas inalámbricas (OWC) puede expandir efectivamente la distancia de transmisión. Sin embargo, el rendimiento del receptor SPAD generalmente se ve afectado por la tasa de error de bits (BER) límite determinada por la luz de fondo y la distorsión de la interferencia entre símbolos (ISI) causada por el tiempo muerto. En este documento, se emplea la tecnología de puerta de tiempo externa, y el SPAD solo se activa dentro del tiempo de puerta-encendida establecido para aliviar la influencia de la luz de fondo y la distorsión ISI. El modelo de conteo de fotones SPAD y el modelo BER de comunicación se establecen de acuerdo con las características de puerta de tiempo externa. Considerando la relación funcional entre el tiempo de puerta-encendida, el flujo de luz de señal, el flujo de luz de fondo y el tiempo de bloqueo, tomamos la BER mínima como objetivo de optimización, se deriva el tiempo de puerta-encendida óptimo. Los resultados numéricos muestran que siempre que el flujo de luz de señal o el flujo de luz de fondo sea mayor, el rendimiento de BER del modo con puerta de tiempo es aparentemente mejor que el modo de funcionamiento libre. Por ejemplo, cuando los fotones de señal y los fotones de fondo son 30 y 10 por tiempo de símbolo, respectivamente, la BER del SPAD de funcionamiento libre converge a 0.1, mientras que la BER del esquema con puerta de tiempo es aproximadamente .
Descripción
Usar un fotodiodo de avalancha de fotón único (SPAD) como receptor en un sistema de comunicaciones ópticas inalámbricas (OWC) puede expandir efectivamente la distancia de transmisión. Sin embargo, el rendimiento del receptor SPAD generalmente se ve afectado por la tasa de error de bits (BER) límite determinada por la luz de fondo y la distorsión de la interferencia entre símbolos (ISI) causada por el tiempo muerto. En este documento, se emplea la tecnología de puerta de tiempo externa, y el SPAD solo se activa dentro del tiempo de puerta-encendida establecido para aliviar la influencia de la luz de fondo y la distorsión ISI. El modelo de conteo de fotones SPAD y el modelo BER de comunicación se establecen de acuerdo con las características de puerta de tiempo externa. Considerando la relación funcional entre el tiempo de puerta-encendida, el flujo de luz de señal, el flujo de luz de fondo y el tiempo de bloqueo, tomamos la BER mínima como objetivo de optimización, se deriva el tiempo de puerta-encendida óptimo. Los resultados numéricos muestran que siempre que el flujo de luz de señal o el flujo de luz de fondo sea mayor, el rendimiento de BER del modo con puerta de tiempo es aparentemente mejor que el modo de funcionamiento libre. Por ejemplo, cuando los fotones de señal y los fotones de fondo son 30 y 10 por tiempo de símbolo, respectivamente, la BER del SPAD de funcionamiento libre converge a 0.1, mientras que la BER del esquema con puerta de tiempo es aproximadamente .