ВЕРОЯТНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АЛГОРИТМА ОБНАРУЖЕНИЯ СИНХРОСИГНАЛОВ НА ОСНОВЕ ВЫБОРА СМЕЖНОЙ ПАРЫ СЕГМЕНТОВ С МАКСИМАЛЬНЫМ СУММАРНЫМ ОТСЧЁТОМ
Ключевые слова:
Квантовое распределение ключа, синхронизация, максимальный суммарный отсчёт, вероятностные характеристикиАннотация
Предложен алгоритм обнаружения синхросигналов на основе выбора смежной пары
сегментов с максимальным суммарным отсчётом. Указанный алгоритм учитывает не-
достатки альтернативного алгоритма обнаружения синхросигнала на основе сравнения
суммы отсчётов со смежной пары сегментов с пороговым уровнем, состоящие в необхо-
димости знания уровня фонового и шумового воздействия, который определяет пороговый
уровень и вероятность ошибочного обнаружения сигнальной пары сегментов. Исследована
зависимость вероятности ошибки обнаружения синхроимпульса от среднего числа сиг-
нальных фотонов в синхроимпульсе при различных значениях числа сегментов во временном
кадре. Так, вероятность ошибочного обнаружения синхроимпульса в течение кадра значи-
тельно уменьшается по мере роста среднего числа фотонов в синхроимпульсе. Например,
при увеличении среднего числа сигнальных фотонов в синхроимпульсе с до 5 вероятность
ошибки обнаружения синхроимпульса снижается в 37 раз. Необходимо отметить слабое
влияние числа пар сегментов на вероятность ошибочного обнаружения, что указывает на
слабое влияние импульсов темнового тока на вероятностные характеристики предложен-
ного алгоритма обнаружения синхросигналов. Получены аналитические выражения для
точного и экспресс-расчёта вероятностных характеристик обнаружения, учитывающие
вероятность нахождения синхроимпульса на границе двух смежных сегментов в связи с
равенством длительностей синхроимпульса и временного сегмента. Результаты расчёта
по точным выражениям вероятности обнаружения синхроимпульса показали, что при
отношении сигнал/шум равном 0 и выше влиянием шумовых импульсов на вероятность
обнаружения синхроимпульса можно пренебречь. Отмечено, вероятность обнаружения
будет тем больше, чем больше число регистрируемых событий, или, другими словами, чем
больше сумма средних чисел сигнальных фотонов и импульсов темнового тока. Расчёт
вероятности обнаружения синхроимпульса по упрощённым выражениям показывает не-
значительное отклонение от расчётов по точным формулам, которое не превышает
5,3 %, причём расчёт по приближённым выражениям даёт заниженный результат. Полу-
ченные приближённые аналитические выражения могут применяться для экспресс-
расчёта вероятности обнаружения синхроимпульса в паре сегментов.
