在連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)(Continous Variable Quantum Key Distribution,CV-QKD)系統(tǒng)中,通信雙方需要在距離較遠,信噪比較低的條件下進行密鑰協(xié)商,因此必須選用碼率較低,碼長較長的碼字才能保證雙方的有效通信。本文設計了三種基于圖形處理器(Graphics Processsing Unit,GPU)的高速譯碼器,分別為全局BP譯碼器、校驗節(jié)點型分層譯碼器和變量節(jié)點型分層譯碼器,用于CV-QKD系統(tǒng)中對具有準循環(huán)結構的多邊型低密度奇偶校驗(Quasi-cyclic Multi-edge Type Low Density Parity Check,QC-MET-LDPC)碼進行譯碼,這三種譯碼器將譯碼所需的多個基矩陣信息合并為一個變量存儲,減少了GPU內(nèi)存的消耗。三種譯碼器皆譯碼長為106,碼率為0.1,擴展因子為2500的碼字。仿真結果表明:采用傳統(tǒng)的置信傳播譯碼算法(Belief Propagation Algorithm,BPA)的全局BP譯碼器,在同時譯64個碼字,迭代100次,且不采用提前終止功能的條件下,獲得了30.32Mbits/s的譯...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文組織結構
第2章 QC-MET-LDPC碼及其譯碼算法
    2.1 QC-MET-LDPC碼概述
        2.1.1 LDPC碼的定義
        2.1.2 多邊型(Multi-edge Type,MET)LDPC碼的定義
        2.1.3 具有準循環(huán)結構(Quasi-cyclic,QC)的MET-LDPC碼的定義
    2.2 LDPC碼譯碼算法
        2.2.1 概率域置信傳播譯碼算法
        2.2.2 對數(shù)域置信傳播譯碼算法
        2.2.3 分層置信傳播譯碼算法
    2.3 本章小結
第3章 QC-MET-LDPC碼譯碼器的GPU實現(xiàn)
    3.1 GPU及開發(fā)平臺CUDA
    3.2 全局BP譯碼器
        3.2.1 譯碼器整體結構
        3.2.2 節(jié)點并行方案
        3.2.3 核函數(shù)數(shù)據(jù)流
    3.3 校驗節(jié)點型分層譯碼器
        3.3.1 譯碼器整體結構
        3.3.2 節(jié)點并行方案
        3.3.3 核函數(shù)數(shù)據(jù)流
    3.4 變量節(jié)點型分層譯碼器
        3.4.1 譯碼器整體結構
        3.4.2 節(jié)點并行方案
        3.4.3 核函數(shù)數(shù)據(jù)流
    3.5 本章小結
第4章 譯碼器功能仿真及性能分析
    4.1 譯碼器仿真平臺
    4.2 譯碼器功能仿真及性能分析
        4.2.1 全局BP譯碼器仿真結果
        4.2.2 校驗節(jié)點型分層譯碼器仿真結果
        4.2.3 變量節(jié)點型分層譯碼器仿真結果
    4.3 譯碼器仿真結果比較
    4.4 本章小結
第5章 結束語
    5.1 論文總結
    5.2 后續(xù)研究工作
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果



本文編號：3793402