基于SC-LDPC碼的連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)研究
發(fā)布時間：2021-04-06 05:27
隨著量子學的不斷發(fā)展,量子計算機的出現(xiàn)使得傳統(tǒng)的密碼學出現(xiàn)了嚴重的危機:基于數(shù)學計算復雜的密鑰序列將會被擁有強大計算能力的量子計算機輕松破解。面對這樣的危機,科學家們不得不研究新的加密方式量子密鑰逐漸進成為人們研究的關注點。量子密鑰由于其量子的物理特性,根據(jù)量子測不準定理和量子不可克隆定理,確保了在量子信道中的通信過程不會被可能存在的竊聽者獲取。量子密鑰分發(fā)（quantum key distribution,QKD）經(jīng)過前人的研究主要有兩大類別,分別是以離散變量為傳輸信息序列載體的離散變量量子密鑰分發(fā)（discrete variable quantum key distribution,DVQKD）和以連續(xù)變量為傳輸信息載體的連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)（continuous variable quantum key distribution,CVQKD）。從第一個QKD協(xié)議到目前的CVQKD協(xié)議,量子密鑰分發(fā)得到了極大的發(fā)展,但是其通信距離和密鑰速率性能依舊較低,尤其在信噪比較低的情況下。QKD協(xié)議分為四個步驟:量子信息的傳輸和測量、量子信息篩選和驗證、數(shù)據(jù)協(xié)商和保密增強。經(jīng)過許多專家學者的...
【文章來源】：東華大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：70 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
DVB-S2LDPC碼中的PCM結構
如圖 9 所示圖 9 不同碼率下的 QC-LDPC 碼的誤碼率性能由圖9可以看出，當BER=10-5時，碼率為1/4的SC- LDPC 碼的SNR約等于-5.5，即信噪比在 0.28dB 左右；碼率為 1/3 的 SC- LDPC 碼的 SNR 約等于-4.3，即信噪比在 0.37dB 左右。這表現(xiàn)了 SC- LDPC 在低信噪比下良好的糾錯性能3.8 信道容量計算在 AWGN 信道下信道容量計算公式為：
圖 10 AWGN 信道和 BIAWGN 信道下的信道容量3.9 本章小結本章主要介紹了LDPC 碼的研究背景和研究現(xiàn)狀，以及 LDPC 碼的原理定義，并詳細的說明了如何使用 Tanner 圖的方法來描述 LDPC 碼。對 LDPC 碼的圍長做了詳細的介紹并給出一種計算圍長的方法。之后介紹了幾種 LDPC 編碼方法，包括原模圖 LDPC 碼和 QC-LDPC 碼。然后介紹了一種基于 BP 逐符號的軟判決迭代和積譯碼算法。最后對 AWGN 信道和 BIAWGN 信道下的信道容量的計算進行詳細的描述。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]量子保密通信標準化現(xiàn)狀與發(fā)展分析[J]. 賴俊森,吳冰冰,湯瑞,趙文玉,張海懿. 電信科學. 2018(01)
[2]連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)多維數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)算法[J]. 王云艷,郭大波,張彥煌,王曉凱,賀轉(zhuǎn)玲. 光學學報. 2014(08)
[3]量子高斯密鑰分發(fā)的逆向數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)[J]. 郭大波,劉綱,張寧,蔡虹. 量子光學學報. 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]基于物理學的密碼體制[J]. 曾貴華,王育民,王新梅. 通信學報. 2000(01)
博士論文
[1]LDPC碼編譯碼算法研究[D]. 王單.西安電子科技大學 2006
碩士論文
[1]連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)數(shù)據(jù)協(xié)商的研究[D]. 肖紅.南京郵電大學 2016
[2]連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)優(yōu)化算法研究[D]. 孫藝.山西大學 2015
[3]LDPC碼編譯碼原理及多碼率編碼研究[D]. 丁雨廷.杭州電子科技大學 2014
[4]量子通信相關問題研究[D]. 王東.西安郵電學院 2012
[5]LDPC碼構造及其應用研究[D]. 張麗麗.杭州電子科技大學 2011
本文編號：3120855
【文章來源】：東華大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：70 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
DVB-S2LDPC碼中的PCM結構
如圖 9 所示圖 9 不同碼率下的 QC-LDPC 碼的誤碼率性能由圖9可以看出，當BER=10-5時，碼率為1/4的SC- LDPC 碼的SNR約等于-5.5，即信噪比在 0.28dB 左右；碼率為 1/3 的 SC- LDPC 碼的 SNR 約等于-4.3，即信噪比在 0.37dB 左右。這表現(xiàn)了 SC- LDPC 在低信噪比下良好的糾錯性能3.8 信道容量計算在 AWGN 信道下信道容量計算公式為：
圖 10 AWGN 信道和 BIAWGN 信道下的信道容量3.9 本章小結本章主要介紹了LDPC 碼的研究背景和研究現(xiàn)狀，以及 LDPC 碼的原理定義，并詳細的說明了如何使用 Tanner 圖的方法來描述 LDPC 碼。對 LDPC 碼的圍長做了詳細的介紹并給出一種計算圍長的方法。之后介紹了幾種 LDPC 編碼方法，包括原模圖 LDPC 碼和 QC-LDPC 碼。然后介紹了一種基于 BP 逐符號的軟判決迭代和積譯碼算法。最后對 AWGN 信道和 BIAWGN 信道下的信道容量的計算進行詳細的描述。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]量子保密通信標準化現(xiàn)狀與發(fā)展分析[J]. 賴俊森,吳冰冰,湯瑞,趙文玉,張海懿. 電信科學. 2018(01)
[2]連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)多維數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)算法[J]. 王云艷,郭大波,張彥煌,王曉凱,賀轉(zhuǎn)玲. 光學學報. 2014(08)
[3]量子高斯密鑰分發(fā)的逆向數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)[J]. 郭大波,劉綱,張寧,蔡虹. 量子光學學報. 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]基于物理學的密碼體制[J]. 曾貴華,王育民,王新梅. 通信學報. 2000(01)
博士論文
[1]LDPC碼編譯碼算法研究[D]. 王單.西安電子科技大學 2006
碩士論文
[1]連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)數(shù)據(jù)協(xié)商的研究[D]. 肖紅.南京郵電大學 2016
[2]連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)優(yōu)化算法研究[D]. 孫藝.山西大學 2015
[3]LDPC碼編譯碼原理及多碼率編碼研究[D]. 丁雨廷.杭州電子科技大學 2014
[4]量子通信相關問題研究[D]. 王東.西安郵電學院 2012
[5]LDPC碼構造及其應用研究[D]. 張麗麗.杭州電子科技大學 2011
本文編號：3120855
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/3120855.html
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