Deep learning and random light structuring ensure robust free-space communications

计算机科学 信道容量 忠诚 多路复用 频道(广播) 发射机 自由空间光通信 光通信 人工智能 分布式计算 电信 电子工程 工程类
作者
X. H. Li,Yu Wang,Xin Liu,Yuan Ma,Yangjian Cai,Sergey A. Ponomarenko,Xianlong Liu
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:124 (21)
标识
DOI:10.1063/5.0203326
摘要

Having shown early promise, free-space optical (FSO) communications face formidable challenges in the age of information explosion. The ever-growing demand for greater channel communication capacity is one of the challenges. The inter-channel crosstalk, which severely degrades the quality of transmitted information, creates another roadblock in the way of efficient implementation of FSO communication systems. Here, we advance theoretically and realize experimentally a potentially high-capacity FSO protocol that enables high-fidelity transfer of an image or set of images through a complex environment. In our protocol, we complement random light structuring at the transmitter with a deep learning image classification platform at the receiver. Multiplexing unique, independent, mutually orthogonal degrees of freedom available to structured random light can potentially significantly boost the channel communication capacity of our protocol without introducing any deleterious crosstalk. Specifically, we show how one can multiplex the degrees of freedom associated with the source coherence radius and a spatial position of a beamlet within an array of structured random beams to greatly enhance the capacity of our communication link. The superb resilience of structured random light to environmental noise, as well as extreme efficiency of deep learning networks at classifying images, guarantees high-fidelity image transfer within the framework of our protocol.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
赵某人发布了新的文献求助10
1秒前
民大胡完成签到,获得积分10
2秒前
nenoaowu完成签到,获得积分20
4秒前
Cindy完成签到,获得积分10
5秒前
Nikki完成签到,获得积分10
5秒前
BOSS徐完成签到,获得积分10
5秒前
Lijunjie完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
Ava应助坦率的寻双采纳,获得10
7秒前
zhangyuheng完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
Lavendar完成签到 ,获得积分10
9秒前
xjcy应助xzy998采纳,获得10
9秒前
MOYU完成签到,获得积分20
9秒前
研友_LX66qZ完成签到,获得积分10
9秒前
安详安寒发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
12秒前
万能图书馆应助hesongheng采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
酷酷的俊驰完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
burninhell完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
Yuantian发布了新的文献求助10
15秒前
明理映真完成签到,获得积分10
15秒前
小叮当发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
18秒前
20秒前
几号大家好完成签到,获得积分10
22秒前
温暖乌龟发布了新的文献求助10
23秒前
jyy应助Yuantian采纳,获得30
23秒前
懵懂的灭男完成签到,获得积分10
24秒前
橙浅关注了科研通微信公众号
24秒前
25秒前
25秒前
蛋蛋咖发布了新的文献求助10
25秒前
高分求助中
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
XAFS for Everyone 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3137977
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2788926
关于积分的说明 7789136
捐赠科研通 2445326
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1300288
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625878
版权声明 601046