[发明专利]一种基于级联方案的CV-QKD残余误码分步消除的方法与装置

权利要求书

1.一种基于级联方案的CV-QKD残余误码分步消除的装置，其特征在于，包括N个级联连接的残余误码消除单元，N为正整数；其中，第一级残余误码消除单元用于残余误码的第一次消除，第i级残余误码消除单元用于残余误码的第i次消除，i∈[2,N]。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第i级残余误码消除单元设置的第i个门限值小于第i-1级残余误码消除单元设置的第i-1个门限值。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一级残余误码消除单元与所述第i级残余误码消除单元的结构相同。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一级残余误码消除单元设置在CV-QKD系统中的误码纠错模块后；所述第一级残余误码消除单元包括：

检验矩阵存储模块，用于存储发送端校验矩阵；

LLR值存储模块，用于接收并存储译码纠错模块输出的码元比特的LLR值；

错误比特列下标集合生成模块，将LLR值存储模块存储的LLR值与设定的门限做对比，其中小于门限值的LLR值对应的列下标构成标识错误比特所在位置的集合e；然后根据集合e确定不需要纠错的比特对应的列下标集合e'；同时还根据接收错误比特纠错模块的结果对集合e进行更新；

校正子计算模块，用于根据校验矩阵存储模块中的校验矩阵，计算错误比特列下标集合生成模块中最新的集合e以及集合e'对应的校正子；

纠错校正子计算模块，用于根据发送端校正子以及校正子计算模块中e'对应的校正子得到用于错误比特纠正的校正子；

矩阵更新模块，用于根据集合e以及e'更新对应的校验矩阵H_e、H_e'；

错误比特纠错模块，根据校验矩阵H_e判断是否需要进行纠错，若需要则利用纠错校正子对错误比特进行纠错，并更新集合e，若不需要则输出纠错后的码元比特集合。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述校正子计算模块中计算过程为：集合e对应的校正子集合e'对应的校正子

其中，H_e＝{h_i,i∈e}为集合e对应的矩阵，H_e'＝{h_i,i∈e'}为集合e'对应的矩阵，h_i表示矩阵H的第i列，H表示发送端码元比特对应的校验矩阵；校正子S_e'可以采用公式简化计算得到，其中是最新的错误比特纠正后码元比特对应的校正子；集合表示接收端译码判决后的码元比特集合，表示集合中下标在集合e中的元素的集合，即表示译码后需要进行错误比特纠正的码元比特集合；表示译码后不需要进行错误比特纠正的码元比特集合。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述纠错校正子模块中纠错校正子计算方法为：S_c＝S^S_e'；其中S是发送端的校正子。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述错误比特纠错模块纠错过程为：对于校验矩阵H_e中每一个行重为1的行，若该行的非零元素对应的行下标为j，列下标为i，则令即用S_c[j]对接收端译码判决后的码元比特集合中的元素进行替换，然后将元素i从集合e中删除以更新集合e。