[发明专利]CVQKD里基于步长控制的相位补偿方法、系统及介质

权利要求书

1.一种CVQKD里基于步长控制的相位补偿方法，其特征在于，包括：

模型建立及参数初始化步骤：在有效数据的传输中间插入被信号发送端Alice和信号接收端Bob已知的训练数据，建立相位补偿模型，并在Bob端预设角度u(0)作为预设相位补偿角度；

误差函数确立步骤：根据获得的相位补偿模型和预设相位补偿角度确立误差函数，并通过确立搜索方向和搜索步长再利用搜索迭代算法找出最小平方误差；

相位补偿步骤：根据确立的误差函数，找出对应于最小平方误差的补偿角度即为最优补偿角度，信号接收端Bob把最优补偿角度加载到其相位调制器上进行相位补偿。

2.根据权利要求1所述的CVQKD里基于步长控制的相位补偿方法，其特征在于，所述模型建立及参数初始化步骤：

数据插入步骤：在有效数据中插入长度为预设长度的训练数据S；

模型建立步骤：根据训练数据S确立通信两端的相应传输数据，进而建立相位补偿模型；

补偿预设步骤：Bob端预设角度u(0)作为预设相位补偿角度。

3.根据权利要求2所述的CVQKD里基于步长控制的相位补偿方法，其特征在于，所述相位补偿模型为：

Alice端的数据S_A＝S，Bob端的数据S_B＝T·S+E；

其中，T为信道的透过率，E为信道的加性高斯白噪声。

4.根据权利要求3所述的CVQKD里基于步长控制的相位补偿方法，其特征在于，所述误差函数确立步骤：

误差确立步骤：确立Alice和Bob两端数据误差ER(0)，ER(0)＝S_B-S_A·e^ju(0)，e^ju(0)指exp(j*u(0))，其中j为虚数单位；

函数确立步骤：根据确立的Alice和Bob两端数据误差ER(0)，获得平方误差函数：

MSE(0)＝E[|ER(0)|²]＝R(0)f(u(0))+σ²

其中，

R(0)为S的自相关函数，E表示取均值运算，f(u(0))为u(0)的函数，f(u(0))＝E[|Te^jφ-e^ju(0)|²],φ为实际的相位漂移角度，σ²为信道加性噪声E的方差；

方向和步长确立步骤：求解最小平方误差min{MSE(0)}等效于求解f(u(0))的最小值，梯度搜索方向找出最小迭代次数对应的步长λ作为最优迭代步长，进行补偿角度迭代u(1)＝u(0)+λd₀。

最小平方误差获取步骤：返回函数确立步骤继续执行，并把其中的u(0)替换为当前迭代后的角度值u(1)，不断迭代，直至补偿角度u(0)与实际相位漂移角度误差小于预设值，获得对应于最小平方误差的补偿角度。

5.根据权利要求4所述的CVQKD里基于步长控制的相位补偿方法，其特征在于，所述相位补偿步骤：

最优补偿角度确立步骤：根据获得的对应于最小平方误差的补偿角度作为实际的最优相位补偿角度；

补偿加载步骤：将最优相位补偿角度加载到Bob端的相位调制器PM上进行相位补偿。

6.一种CVQKD里基于步长控制的相位补偿系统，其特征在于，包括：

模型建立及参数初始化模块：在有效数据的传输中间插入被信号发送端Alice和信号接收端Bob已知的训练数据，建立相位补偿模型，并在Bob端预设角度u(0)作为预设相位补偿角度；

误差函数确立模块：根据获得的相位补偿模型和预设相位补偿角度确立误差函数，并通过确立搜索方向和搜索步长再利用搜索迭代算法找出最小平方误差；

相位补偿模块：根据确立的误差函数，找出对应于最小平方误差的补偿角度即为最优补偿角度，信号接收端Bob把最优补偿角度加载到其相位调制器上进行相位补偿。