摘要：量子密钥分发结合“一次一密”的加密方案可以从理论上保证通信的无条件安全性.然而,量子密钥分发后处理过程中的误码纠错和密性放大这2个步骤引入了较高的处理延时,影响了最终安全密钥生成速率以及量子密钥分发系统的实用性.文中提出一种基于极化码的单步高效量子密钥后处理算法,根据Wyner窃听信道模型分析合法通信双方以及窃听者的信道容量,设计出可同时满足可靠性和安全性的极化码码字结构,并将其应用于量子密钥分发后处理,从而实现在一次编译码步骤中同时完成误码纠错和密性放大,将这2个处理步骤合二为一,降低了系统复杂度和处理延时.实验结果表明,在量子比特误码率[0,0.08]范围内,提出的算法可同时满足纠后误码率≤10^-7的可靠性条件以及窃听信息量≤10^-14bit的安全性条件.当码长为220bit时,译码吞吐率可达3Mb/s,采用并行算法的译码吞吐率可达86Mb/s.

摘要：基于发光二极管的水下可见光通信技术是一种照明通信两用的水下无线通信方式,有效解决了水声通信时延大、带宽小、能耗大等诸多缺点。由于海水中各种介质对光的传播造成衰减,降低了接收信噪比,影响通信质量。同时,海水铅直方向介质质量浓度随深度增加而变化,导致光传播吸收和散射系数不是恒定的,影响到纠错编码的参数设置。本文在Matlab平台上使用蒙特卡罗法对海水信道进行了建模仿真,并根据仿真信噪比设计并提出了一种基于极化码的纠错编码方案,以调整编码参数,保证不同信道环境下数据传输的可靠性。仿真结果表明,对于不同的接收信噪比,所提方案都能够调节编码码率以实现无误码传输。因此,所提方案能够根据实际的信道环境来调整编码参数,保证了通信过程的可靠性。