[发明专利]一种适用于CV-QKD系统数据后处理的级联译码方法

权利要求书

1.一种适用于CV-QKD系统数据后处理的级联译码方法，其特征在于，采用长码长编码与中短码长编码相结合的方式，首先利用长码长编码纠错，以在较少的迭代次数内快速将错误数量降低到预设门限值内，然后减小纠错编码的长度，对所有的比特进行重新分组并基于校验函数对收发双方分组的码字进行校验，对校验结果不一致的码字分组，采用中短码长编码纠错，最终纠正所有的错误，完成译码。

2.根据权利要求1所述的一种适用于CV-QKD系统数据后处理的级联译码方法，其特征在于，所述利用长码长编码纠错包括以下步骤：

针对经过基比对、参数估计和多维协商后发送端和接收端的离散形式数据V和U，以较长的码长L1进行码字分组，发送端得到V₁,V₂,...,V_N，接收端得到U₁,U₂,...,U_N，其中N = L/ L1，L为发送端以及接收端数据的总长度；

对于码字分组V_i和U_i，i = 1, 2, 3, ..., N，在反向协调的情况下，发送端和接收端首先选择一种适合于长码长的纠错编码技术，所述纠错编码技术包括多边型低密度奇偶校验；然后接收端基于码字分组U_i和纠错矩阵H，计算当前码字分组的校验子s_i并发送给发送端。

3.根据权利要求2所述的一种适用于CV-QKD系统数据后处理的级联译码方法，其特征在于，所述将错误数量降低到预设门限值内包括以下步骤：

发送端接收到当前码字分组的校验子s_i后，首先依据多维协商后得到的初始化似然比统计初始的错误数目Err0，然后基于码字分组V_i、纠错矩阵H和校验子s_i开始BP迭代译码；每经过固定轮数的迭代译码后，统计剩余错误数目，当错误数目低于预设门限值时，停止译码；停止译码后，发送端得到一个临时码字W_i，若剩余错误数目为0，则W_i与U_i是一致的；若剩余错误数目不为0，则W_i与U_i是不一致的，需要进行后续级联译码。

4.根据权利要求3所述的一种适用于CV-QKD系统数据后处理的级联译码方法，其特征在于，所述减小纠错编码的长度，对所有的比特进行重新分组，包括以下步骤：

发送端和接收端将全部剩余错误数目不为0的码字分组合并为序列W’和U’，序列长度为L’，以较短的码长L2重新进行码字分组，发送端得到V₁, V₂,...,V_M，接收端得到U₁,U₂,...,U_M，其中M = L’ / L2。

5.根据权利要求4所述的一种适用于CV-QKD系统数据后处理的级联译码方法，其特征在于，所述基于校验函数对收发双方分组的码字进行校验，对校验结果不一致的码字分组，采用中短码长编码纠错，包括以下步骤：

对于重新分组后的码字分组V_j和U_j，j= 1, 2, 3, ..., M，接收端计算码字分组U_j的校验函数值c_j，并将c_j发送给发送端；发送端选择相同的校验函数计算码字分组V_j的结果t_j；

发送端判定t_j与c_j是否相等，如果相等，则说明发送端得到的临时码字W_j与U_j一致，不需要进行第二级纠错译码；如果不相等，则说明W_j与U_j不一致，发送端和接收端选择一种中短码长编码进行第二级纠错译码，最终发送端得到与接收端一致的码字U_j。