[發明專利]低誤碼率的Y-00量子噪聲流加密傳輸方法

有效

• 申請號: 202010090672.1
• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN111342958B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 李亞杰;張杰;章明瑞;雷超;張會彬
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L25/02;H04L27/26;H04L1/00;H04L9/18;H04B10/85
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李翔

1.一種低誤碼率的Y-00量子噪聲流加密傳輸方法，其特征在于，包括：

發送端通過低密度奇偶校驗碼的生成矩陣對經過二進制相移鍵控BPSK調制的信息序列進行前向糾錯編碼，得到數字形式的編碼信息序列；所述低密度奇偶校驗碼為具有稀疏校驗矩陣的線性分組碼；

發送端通過基序列對所述編碼信息序列中的比特逐位分別進行Y-00量子噪聲流加密，得到多個加密編碼信息序列；

發送端對多個加密編碼信息序列進行正交振幅調制QAM調制，得到相同數量個正交的子載波；

發送端對各個正交的子載波進行正交頻分復用OFDM調制和并串變換，并傳輸并串變換后所得信號；

接收端接收信號，并對所述信號進行串并變換和正交頻分復用OFDM解調，得到多個正交的子載波；以及

接收端對所述多個正交的子載波進行正交振幅調制QAM解調，得到多個加密編碼信息序列；

接收端通過基序列對多個加密編碼信息序列進行Y-00量子噪聲流解密，得到所述經過二進制相移鍵控BPSK調制的信息序列；

接收端通過低密度奇偶校驗碼前向糾錯LDPC FEC解碼器迭代計算，得到發送端要傳輸的信息序列；

所述接收端通過低密度奇偶校驗碼前向糾錯LDPC FEC解碼器迭代計算包括：

S810，在初始化期間，將VN存儲器Mv設置為接收位的對數似然比LLR，其中LLR和Mv的量化位數q＝5，Mv出現不可恢復的符號時的u₀值確定為閾值Tu；其中，VN為矩陣的列；

S820，在CNs和VNs中執行計算，將不滿足奇偶校驗的次數儲存在u₀中，向量u存儲當前迭代和先前迭代未滿足的奇偶校驗方程的數量；其中，VNs為矩陣的所有列；CNs為矩陣的所有行；

S830，將u的元素向左移動一個位置，同時更新Mv，增加或減去其中低退化因子或高退化因子；以及

S840，對S820、S830步驟進行迭代，如果u₀＝0，則解碼已收斂到有效的碼字上，立即停止迭代并輸出硬決策位向量；其中，u₀為向量u的當前迭代。

2.根據權利要求1所述的低誤碼率的Y-00量子噪聲流加密傳輸方法，其特征在于，所述正交頻分復用OFDM調制包括：

在所述多個正交的子載波中插入導頻子載波，得到待傳輸子載波；

將信道分割為多個正交子信道，并分別將待傳輸子載波調制至正交子信道上傳輸；

將待傳輸子信道進行快速傅立葉逆變換；以及

對所述快速傅立葉逆變換所得信息添加循環前綴。

3.根據權利要求2所述的低誤碼率的Y-00量子噪聲流加密傳輸方法，其特征在于，所述導頻子載波的頻率范圍與所述正交的子載波的頻率范圍相同。

4.根據權利要求1所述的低誤碼率的Y-00量子噪聲流加密傳輸方法，其特征在于，所述正交頻分復用OFDM解調包括：

將串并變換所得并行信號形式的數據去循環前綴；

將去循環前綴所得信息進行快速傅立葉變換，得到待傳輸子信道；以及

對所述待傳輸子信道進行信道估計，識別所述待傳輸子信道中的導頻子載波，得到多個正交的子載波。

5.根據權利要求4所述的低誤碼率的Y-00量子噪聲流加密傳輸方法，其特征在于，對所述待傳輸子信道進行信道估計包括：識別導頻子載波的信道信息；在頻域內進行內插，恢復出信道的頻率響應，得到正交子信道上傳輸的所有正交子載波的頻率。

6.根據權利要求1所述的低誤碼率的Y-00量子噪聲流加密傳輸方法，其特征在于，發送端對多個加密編碼信息序列進行正交振幅調制QAM調制包括：

分別將多個加密編碼信息序列按照順序一一映射為包含I路和Q路兩個幅度坐標的星座點；以及

將所述星座點的I路和Q路兩個幅度坐標映射至相互正交的子載波上，得到第一數量的正交子載波，所述第一數量與所述星座點的數量相同。