[發明專利]一種基于級聯方案的CV-QKD殘余誤碼分步消除的方法與裝置

在審

• 申請號: 202210517045.0
• 申請日: 2022-05-13
• 公開（公告）號: CN114884519A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 李揚;周創;徐兵杰;黃偉;馬荔;楊杰;羅鈺杰;張帥;胡金龍;吳梅;張亮亮
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十研究所
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 王會改

1.一種基于級聯方案的CV-QKD殘余誤碼分步消除的裝置，其特征在于，包括N個級聯連接的殘余誤碼消除單元，N為正整數；其中，第一級殘余誤碼消除單元用于殘余誤碼的第一次消除，第i級殘余誤碼消除單元用于殘余誤碼的第i次消除，i∈[2,N]。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第i級殘余誤碼消除單元設置的第i個門限值小于第i-1級殘余誤碼消除單元設置的第i-1個門限值。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一級殘余誤碼消除單元與所述第i級殘余誤碼消除單元的結構相同。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的裝置，其特征在于，所述第一級殘余誤碼消除單元設置在CV-QKD系統中的誤碼糾錯模塊后；所述第一級殘余誤碼消除單元包括：

檢驗矩陣存儲模塊，用于存儲發送端校驗矩陣；

LLR值存儲模塊，用于接收并存儲譯碼糾錯模塊輸出的碼元比特的LLR值；

錯誤比特列下標集合生成模塊，將LLR值存儲模塊存儲的LLR值與設定的門限做對比，其中小于門限值的LLR值對應的列下標構成標識錯誤比特所在位置的集合e；然后根據集合e確定不需要糾錯的比特對應的列下標集合e'；同時還根據接收錯誤比特糾錯模塊的結果對集合e進行更新；

校正子計算模塊，用于根據校驗矩陣存儲模塊中的校驗矩陣，計算錯誤比特列下標集合生成模塊中最新的集合e以及集合e'對應的校正子；

糾錯校正子計算模塊，用于根據發送端校正子以及校正子計算模塊中e'對應的校正子得到用于錯誤比特糾正的校正子；

矩陣更新模塊，用于根據集合e以及e'更新對應的校驗矩陣H_e、H_e'；

錯誤比特糾錯模塊，根據校驗矩陣H_e判斷是否需要進行糾錯，若需要則利用糾錯校正子對錯誤比特進行糾錯，并更新集合e，若不需要則輸出糾錯后的碼元比特集合。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述校正子計算模塊中計算過程為：集合e對應的校正子集合e'對應的校正子

其中，H_e＝{h_i,i∈e}為集合e對應的矩陣，H_e'＝{h_i,i∈e'}為集合e'對應的矩陣，h_i表示矩陣H的第i列，H表示發送端碼元比特對應的校驗矩陣；校正子S_e'可以采用公式簡化計算得到，其中是最新的錯誤比特糾正后碼元比特對應的校正子；集合表示接收端譯碼判決后的碼元比特集合，表示集合中下標在集合e中的元素的集合，即表示譯碼后需要進行錯誤比特糾正的碼元比特集合；表示譯碼后不需要進行錯誤比特糾正的碼元比特集合。

6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述糾錯校正子模塊中糾錯校正子計算方法為：S_c＝S^S_e'；其中S是發送端的校正子。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述錯誤比特糾錯模塊糾錯過程為：對于校驗矩陣H_e中每一個行重為1的行，若該行的非零元素對應的行下標為j，列下標為i，則令即用S_c[j]對接收端譯碼判決后的碼元比特集合中的元素進行替換，然后將元素i從集合e中刪除以更新集合e。