[发明专利]低误码率的Y-00量子噪声流加密传输方法

说明书

本发明提供低误码率的Y‑00量子噪声流加密传输方法，包括：发送端通过低密度奇偶校验码的生成矩阵对经过BPSK调制的信息序列进行前向纠错编码，得编码信息序列；发送端通过基序列对编码信息序列中的比特逐位分别进行Y‑00加密，得到多个加密编码信息序列；发送端对多个加密编码信息序列进行QAM调制；发送端对各个正交的子载波进行OFDM调制和并串变换并传输；接收端接收信号，串并变换和OFDM解调；接收端对多个正交的子载波QAM解调，得到多个加密编码信息序列；接收端通过基序列对多个加密编码信息序列进行Y‑00解密，得到经过BPSK调制的信息序列；接收端通过LDPC FEC解码器迭代计算，得到要传输的信息序列。

技术领域

本发明涉及安全光通信技术领域，尤其涉及一种低误码率的Y-00量子噪声流加密传输方法。

背景技术

安全光通信近年来在国际上发展迅速，它是以抵御线路或节点窃听攻击为目的的新体制光通信技术，以增强抗截获信息防护能力为手段，归属于光网络物理层安全的研究范畴。

当前针对安全光通信的基础方式可以分为两类：一类是量子密钥分发理论，另一类是物理层安全理论。其中主流方式之一是量子流噪声加密(QNSC)光通信。QNSC是一种高度安全的物理层加密技术。通过细分信号的物理状态(幅度和相位)，减小的欧氏距离得到对噪声更加敏感的系统。对于合法接收者，使用共享密钥进行解密操作后，可以保证系统的传输性能。但是，对于窃听者，当故意将其嵌入噪声时，很难区分信号状态。

QNSC安全光通信通常使用前向纠错码(FEC)增加冗余开销来保证较低的误码率。然而对于长距离高速率的情况，现有的纠错方法能提供的计算编码增益性能很有限，若是增加开销以强行弥补信道增益，又会拉低信号的传输速率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种低误码率的Y-00量子噪声流加密传输方法，以解决现有的安全光通信传输时距离不够远远、传输速率不够好的问题。

基于上述目的，本发明提供了一种低误码率的Y-00量子噪声流加密传输方法，包括：

发送端通过低密度奇偶校验码的生成矩阵对经过BPSK调制的信息序列进行前向纠错编码，得到数字形式的编码信息序列；

发送端通过基序列对所述编码信息序列中的比特逐位分别进行Y-00量子噪声流加密，得到多个加密编码信息序列；

发送端对多个加密编码信息序列进行QAM调制，得到相同数量个正交的子载波；

发送端对各个正交的子载波进行OFDM调制和并串变换，并传输并串变换后所得信号；

接收端接收信号，并对所述信号进行串并变换和OFDM解调，得到多个正交的子载波；以及

接收端对所述多个正交的子载波进QAM解调，得到多个加密编码信息序列；

接收端通过基序列对多个加密编码信息序列进行Y-00量子噪声流解密，得到所述经过BPSK调制的信息序列；

接收端通过LDPC FEC解码器迭代计算，得到发送端要传输的信息序列。

在其中一个实施例中，所述OFDM调制包括：

在所述多个正交的子载波中插入导频子载波，得到待传输子载波；

将信道分割为多个正交子信道，并分别将待传输子载波调制至正交子信道上传输；

将待传输子信道进行快速傅立叶逆变换；以及

对所述快速傅立叶逆变换所得信息添加循环前缀。

在其中一个实施例中，所述导频子载波的频率范围与所述正交的子载波的频率范围相同。

在其中一个实施例中，所述OFDM解调包括：