基于SC-LDPC码的连续变量量子密钥分发研究
发布时间：2021-04-06 05:27
随着量子学的不断发展,量子计算机的出现使得传统的密码学出现了严重的危机:基于数学计算复杂的密钥序列将会被拥有强大计算能力的量子计算机轻松破解。面对这样的危机,科学家们不得不研究新的加密方式量子密钥逐渐进成为人们研究的关注点。量子密钥由于其量子的物理特性,根据量子测不准定理和量子不可克隆定理,确保了在量子信道中的通信过程不会被可能存在的窃听者获取。量子密钥分发（quantum key distribution,QKD）经过前人的研究主要有两大类别,分别是以离散变量为传输信息序列载体的离散变量量子密钥分发（discrete variable quantum key distribution,DVQKD）和以连续变量为传输信息载体的连续变量量子密钥分发（continuous variable quantum key distribution,CVQKD）。从第一个QKD协议到目前的CVQKD协议,量子密钥分发得到了极大的发展,但是其通信距离和密钥速率性能依旧较低,尤其在信噪比较低的情况下。QKD协议分为四个步骤:量子信息的传输和测量、量子信息筛选和验证、数据协商和保密增强。经过许多专家学者的...
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DVB-S2LDPC码中的PCM结构
如图 9 所示图 9 不同码率下的 QC-LDPC 码的误码率性能由图9可以看出，当BER=10-5时，码率为1/4的SC- LDPC 码的SNR约等于-5.5，即信噪比在 0.28dB 左右；码率为 1/3 的 SC- LDPC 码的 SNR 约等于-4.3，即信噪比在 0.37dB 左右。这表现了 SC- LDPC 在低信噪比下良好的纠错性能3.8 信道容量计算在 AWGN 信道下信道容量计算公式为：
图 10 AWGN 信道和 BIAWGN 信道下的信道容量3.9 本章小结本章主要介绍了LDPC 码的研究背景和研究现状，以及 LDPC 码的原理定义，并详细的说明了如何使用 Tanner 图的方法来描述 LDPC 码。对 LDPC 码的围长做了详细的介绍并给出一种计算围长的方法。之后介绍了几种 LDPC 编码方法，包括原模图 LDPC 码和 QC-LDPC 码。然后介绍了一种基于 BP 逐符号的软判决迭代和积译码算法。最后对 AWGN 信道和 BIAWGN 信道下的信道容量的计算进行详细的描述。
【参考文献】：
期刊论文
[1]量子保密通信标准化现状与发展分析[J]. 赖俊森,吴冰冰,汤瑞,赵文玉,张海懿. 电信科学. 2018(01)
[2]连续变量量子密钥分发多维数据协调算法[J]. 王云艳,郭大波,张彦煌,王晓凯,贺转玲. 光学学报. 2014(08)
[3]量子高斯密钥分发的逆向数据协调[J]. 郭大波,刘纲,张宁,蔡虹. 量子光学学报. 2013(03)
[4]An integrated quantum secure communication system[J]. DAI WenChao, LU Yuan, ZHU Jun & ZENG GuiHua State Key Lab of Advanced Optical Communication Systems and Networks, Department of Electronic Engineering Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China. Science China（Information Sciences）. 2011(12)
[5]基于物理学的密码体制[J]. 曾贵华,王育民,王新梅. 通信学报. 2000(01)
博士论文
[1]LDPC码编译码算法研究[D]. 王单.西安电子科技大学 2006
硕士论文
[1]连续变量量子密钥分发数据协商的研究[D]. 肖红.南京邮电大学 2016
[2]连续变量量子密钥分发数据协调优化算法研究[D]. 孙艺.山西大学 2015
[3]LDPC码编译码原理及多码率编码研究[D]. 丁雨廷.杭州电子科技大学 2014
[4]量子通信相关问题研究[D]. 王东.西安邮电学院 2012
[5]LDPC码构造及其应用研究[D]. 张丽丽.杭州电子科技大学 2011
本文编号：3120855
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DVB-S2LDPC码中的PCM结构
如图 9 所示图 9 不同码率下的 QC-LDPC 码的误码率性能由图9可以看出，当BER=10-5时，码率为1/4的SC- LDPC 码的SNR约等于-5.5，即信噪比在 0.28dB 左右；码率为 1/3 的 SC- LDPC 码的 SNR 约等于-4.3，即信噪比在 0.37dB 左右。这表现了 SC- LDPC 在低信噪比下良好的纠错性能3.8 信道容量计算在 AWGN 信道下信道容量计算公式为：
图 10 AWGN 信道和 BIAWGN 信道下的信道容量3.9 本章小结本章主要介绍了LDPC 码的研究背景和研究现状，以及 LDPC 码的原理定义，并详细的说明了如何使用 Tanner 图的方法来描述 LDPC 码。对 LDPC 码的围长做了详细的介绍并给出一种计算围长的方法。之后介绍了几种 LDPC 编码方法，包括原模图 LDPC 码和 QC-LDPC 码。然后介绍了一种基于 BP 逐符号的软判决迭代和积译码算法。最后对 AWGN 信道和 BIAWGN 信道下的信道容量的计算进行详细的描述。
【参考文献】：
期刊论文
[1]量子保密通信标准化现状与发展分析[J]. 赖俊森,吴冰冰,汤瑞,赵文玉,张海懿. 电信科学. 2018(01)
[2]连续变量量子密钥分发多维数据协调算法[J]. 王云艳,郭大波,张彦煌,王晓凯,贺转玲. 光学学报. 2014(08)
[3]量子高斯密钥分发的逆向数据协调[J]. 郭大波,刘纲,张宁,蔡虹. 量子光学学报. 2013(03)
[4]An integrated quantum secure communication system[J]. DAI WenChao, LU Yuan, ZHU Jun & ZENG GuiHua State Key Lab of Advanced Optical Communication Systems and Networks, Department of Electronic Engineering Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China. Science China（Information Sciences）. 2011(12)
[5]基于物理学的密码体制[J]. 曾贵华,王育民,王新梅. 通信学报. 2000(01)
博士论文
[1]LDPC码编译码算法研究[D]. 王单.西安电子科技大学 2006
硕士论文
[1]连续变量量子密钥分发数据协商的研究[D]. 肖红.南京邮电大学 2016
[2]连续变量量子密钥分发数据协调优化算法研究[D]. 孙艺.山西大学 2015
[3]LDPC码编译码原理及多码率编码研究[D]. 丁雨廷.杭州电子科技大学 2014
[4]量子通信相关问题研究[D]. 王东.西安邮电学院 2012
[5]LDPC码构造及其应用研究[D]. 张丽丽.杭州电子科技大学 2011
本文编号：3120855
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3120855.html
