CN103053116A

CN103053116A - 低密度奇偶校验码的编码方法和装置

Info

Publication number: CN103053116A
Application number: CN2011800007838A
Authority: CN
Inventors: 马克·弗索里尔; 易新平; 耿东玉; 马会肖
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Honor Device Co Ltd
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2031-06-28
Also published as: CN103053116B; WO2012159304A1

Abstract

本发明实施例提供的低密度奇偶校验码的编码方法和装置，涉及通信领域。为解决现有技术中LDPC码编码的复杂度较高的问题而发明。本发明提供的技术方案包括：获得待编码数据；通过扩展校验矩阵对所述待编码的数据进行编码，得到编码后的码字；其中扩展校验矩阵的生成包括：根据第一矩阵、第二矩阵、第三矩阵、第一随机矩阵和预先设置的第四约束条件，获取J×L的基矩阵；将基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到上三角或下三角形式的扩展校验矩阵。

Description

低密度奇偶校验码的编码方法和装置技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种低密度奇偶校验码的编码方法和装置。

背景技术

为了提高数据通信的可靠性，通信系统通常釆用信道编码进行差错控制。低密度奇偶校验 (Low Density Parity Check, LDPC )码作为一类常用的信道码，它可以由校验矩阵 H或生成矩阵 G表征，并且 LDPC码的校验矩阵是稀疏的。由于 LDPC码具有逼近香农限的纠错性能和结构灵活等特征，被广泛用于深空通信、光纤通信、地面及卫星数字多媒体广播等领域。

原图 LDPC (Protograph LDPC)码是 LDPC码的一个重要的子类，它不仅便于硬件实现，还有良好的译码性能，因此 Protograph LDPC码正被越来越多的通信系统所釆用。 Protograph LDPC码的校验矩阵有两种表现形式，一种是扩展矩阵，一种是基矩阵；其中，扩展矩阵可以由基矩阵和循环置换矩阵唯一表示。由于基于生成矩阵的 LDPC码编码可以应用到任何矩阵形式的编码，即 LDPC码可以通过生成矩阵进行编码；因此，现有技术中，当 LDPC码的校验矩阵不符合标准规定的结构时， LDPC码的编码过程包括：校验矩阵对应的基矩阵的形式如公式 1所示，其中属于 [_1，Z-1]，Z为扩展系数， M_z、 N_z分别为基矩阵的行数和列数， m属于 [0， _1]，1属于[0， N_z-1] ; 并且该基矩阵的元素 /_∞„相应的循环置换矩阵为 S^p'" ,该 ^"为单位矩阵循环右移位得到的；特别的，该基矩阵中； „=-l的元素相应的循环置换矩阵为全零矩阵；当时，该基矩阵中 _Pmn=0的元素相应的循环置换矩阵为单位矩阵；因此获取 LDPC 校验矩阵，该校验矩阵通过扩展矩阵表示时，扩展矩阵的具体形式可以如公式 1所示；将该 LDPC校验矩阵的各个元素经行列变换转化成如公式 3所示的变换矩阵，其中^ ^。到 -¹'"- -¹为 0或 1 ; 根据该变换矩阵获取公式 4所示的生成矩阵；将生成矩阵进行编码，得到编码后的码字序列；该编码方式可以为 c = uG , c为 n比特的最终编码后的码字，《为待编码的码字。

H, 公式 1

S^Plfi S

M (H) 公式 2

H = n—k Ρ^τ 公式 3

G = [P 公式 4

在实现上述编码的过程中，当校验矩阵不符合标准规定的结构时，校验矩阵经变换生成的生成矩阵的密度远大于校验矩阵的密度，基于生成矩阵的

LDPC码编码的复杂度较高。发明内容

本发明实施例提供一种低密度奇偶校验码的编码方法和装置，能够降低 LDPC码编码的复杂度。

一方面，提供了一种低密度奇偶校验码的编码方法，包括：获得待编码数据；通过扩展校验矩阵对所述待编码的数据进行编码，得到编码后的码字；其中所述扩展校验矩阵的生成包括：根据基本参数和预先设置的第一约束条件，获取第一矩阵和第二矩阵，所述预先设置的第一约束条件包括所述第一矩阵和第二矩阵的元素为 0,所述第一矩阵为 1 X ( J - 1 )的矩阵或 1 X ( J - 2 ) 的矩阵；所述第一矩阵为 l x ( J - 1 ) 的矩阵时，所述第二矩阵为 ( J - 1 ) 1的矩阵；所述第一矩阵为 l x ( J - 2 ) 的矩阵时，所述第二矩阵为 J 1的矩阵；所述基本参数包括行数列数 L、移位数 I和扩展系数 Z, 所述移位数 I为任意整数，且属于 [0, Z-1] ; 根据所述基本参数和预先设置的第二约束条件，获取（ J - 1 ) X ( J - 2 ) 的第三矩阵，所述预先设置的第二约束条件包括所述第三矩阵的元素满足 _P]J = (j χ 2^J-'-² xl)modZ, 所述属于 [ 1, J-1 ], 所述 /属于 [ 1, J-2 ] ，所述 mod为求余操作；根据所述基本参数和预先设置的第三约束条件，获取 J X ( L - J + 1 ) 的第一随机矩阵，所述预先设置的第三约束条件包括所述第一随机矩阵的全部或部分元素是随机生成的；根据所述第一矩阵、所述第二矩阵、所述第三矩阵、所述第一随机矩阵和预先设置的第四约束条件，获取 J xL的基矩阵，所述预先设置的第四约束条件包括所述第一随机矩阵位于所述基矩阵的最左侧或最右侧，所述第二矩阵位于所述基矩阵的位置与所述第一随机矩阵位于所述基矩阵的位置相反；将所述基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到上三角或下三角形式的所述扩展校验矩阵。

另一方面，提供了一种低密度奇偶校验码的编码装置，包括：

第一获取单元，用于根据基本参数和预先设置的第一约束条件，获取第一矩阵和第二矩阵，所述预先设置的第一约束条件包括所述第一矩阵和第二矩阵的元素为 0, 所述第一矩阵为 1 X ( J - 1 )的矩阵或 1 X ( J - 2 )的矩阵；所述第一矩阵为 l x ( J - 1 ) 的矩阵时，所述第二矩阵为（ J - 1 ) 1的矩阵；所述第一矩阵为 l x ( J - 2 ) 的矩阵时，所述第二矩阵为 J 1的矩阵；所述基本参数包括行数列数 L、移位数 I和扩展系数 Z, 所述移位数 I为任意整数，且属于 [0, Z-1] ;

第二获取单元，用于根据所述基本参数和预先设置的第二约束条件，获取（ J - 1 ) X ( J - 2 ) 的第三矩阵，所述预先设置的第二约束条件包括所述第三矩阵的元素满足 xI)modZ, 所述 ·属于 [ 1, 卜1 ], 所述 / 属于 [ 1, J-2 ]，所述 mod为求余操作；

第三获取单元，用于根据所述基本参数和预先设置的第三约束条件，获取 J X ( L - J + 1 ) 的第一随机矩阵，所述预先设置的第三约束条件包括所述第一随机矩阵的全部或部分元素是随机生成的；

基矩阵获取单元，用于根据所述第一矩阵、所述第二矩阵、所述第三矩阵、所述第一随机矩阵和预先设置的第四约束条件，获取 J x L的基矩阵，所述预先设置的第四约束条件包括所述第一随机矩阵位于所述基矩阵的最左侧或最右侧 , 所述第二矩阵位于所述基矩阵的位置与所述第一随机矩阵位于所述基矩阵的位置相反；

校验矩阵获取单元，用于将所述基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到上三角或下三角形式的扩展校验矩阵；

编码单元，用于通过所述扩展校验矩阵对待编码的数据进行编码，得到编码后的码字。

本发明实施例提供的低密度奇偶校验码的编码方法和装置，通过将基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到上三角或下三角形式的扩展校验矩阵，从而使通信系统能够直接通过该特殊形式的扩展校验矩阵对待编码的数据进行编码；由于本发明实施例提供的技术方案中基矩阵是根据预先设置的第一、第二、第三和第四约束条件获取的，使得该基矩阵能够通过行列变换和循环移位扩展得到上三角或下三角形式的校验矩阵，从而便于通信系统直接通过该校验矩阵进行编码。本发明实施例提供的技术方案解决了现有技术中，当校验矩阵不符合标准规定的结构时，校验矩阵经变换生成的生成矩阵的密度远大于校验矩阵的密度，基于生成矩阵的 LDPC码编码的复杂度较高的问题。附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1为本发明实施例一提供的低密度奇偶校验码的编码方法的流程图；图 2 为本发明实施例一提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图一；

图 3 为本发明实施例一提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图二；

图 4 为本发明实施例一提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图三；

图 5 为本发明实施例一提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图四；

图 6 为本发明实施例一提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图五；

图 7 为本发明实施例一提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图六；

图 8 为本发明实施例一提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图七；

图 9 为本发明实施例一提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图八；

图 10为本发明实施例一提供的低密度奇偶校验码的编码方法中码字结构的示意图；

图 11为本发明实施例二提供的低密度奇偶校验码的编码方法的流程图；图 12为本发明实施例三提供的低密度奇偶校验码的编码方法的流程图；图 1 3为本发明实施例三提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图一；

图 14为本发明实施例三提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图二；

图 15为本发明实施例三提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图三；

图 16为本发明实施例三提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图四；

图 17为本发明实施例三提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图五；

图 18为本发明实施例三提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图六；

图 19为本发明实施例三提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图七；

图 20为本发明实施例三提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图八；

图 21为本发明实施例四提供的低密度奇偶校验码的编码方法的流程图；图 22为本发明实施例五提供的低密度奇偶校验码的编码方法的流程图；图 23为本发明实施例五提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图一；

图 24为本发明实施例五提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图二；

图 25为本发明实施例五提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图三；

图 26为本发明实施例五提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图四；

图 27为本发明实施例五提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图五；

图 28为本发明实施例五提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图六；

图 29为本发明实施例五提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图七；

图 30为本发明实施例五提供的低密度奇偶校验码的编码方法中基矩阵的结构示意图八；

图 31为本发明实施例五提供的低密度奇偶校验码的编码方法中码字结构的示意图；

图 32为本发明实施例六提供的低密度奇偶校验码的编码方法的流程图；图 33为本发明实施例七提供的低密度奇偶校验码的编码装置的结构示意图一；

图 34为本发明实施例七提供的低密度奇偶校验码的编码装置的结构示意图二；

图 35为图 34所示的低密度奇偶校验码的编码装置中编码单元的结构示意图；

图 36为图 34所示的低密度奇偶校验码的编码装置中校验矩阵获取单元的结构示意图一；图 37为图 34所示的低密度奇偶校验码的编码装置中校验矩阵获取单元的结构示意图二；

图 38为图 35所示的低密度奇偶校验码的编码装置中第一编码模块的结构示意图；

图 39为图 35所示的低密度奇偶校验码的编码装置中第二编码模块的结构示意图；

图 40为本发明实施例八提供的低密度奇偶校验码的编码方法的流程图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有技术中 LDPC码编码的复杂度较高的问题，本发明实施例提供一种低密度奇偶校验码的编码方法和装置。

本发明实施例的编码方法为通信领域中的一种信道编码方法，对接收到的信号釆用如下实施例中的方法进行低密度奇偶校验码的编码。

如图 1 所示，本发明实施例一提供的低密度奇偶校验码的编码方法，先获得待编码的数据，方法还包括：

步骤 101 ,根据基本参数和预先设置的第一约束条件，获取第一矩阵和第二矩阵。

在本实施例中，步骤 101中基本参数包括行数 J、列数 L、移位数 I和扩展系数 Z, 所述移位数 I为任意整数，且属于 [0, Z-l]。步骤 101中预先设置的第一约束条件包括第一矩阵和第二矩阵的元素为 0, 第一矩阵为 1 X ( J - 1 ) 的矩阵或 l x ( J - 2 ) 的矩阵；第一矩阵为 1 X ( J - 1 ) 的矩阵时，第二矩阵为（ J - 1 ) X 1的矩阵；第一矩阵为 l x ( J - 2 ) 的矩阵时，第二矩阵为 J X 1的矩阵。

步骤 102 , 根据该基本参数和预先设置的第二约束条件，获取 ( J - 1 ) ( J - 2 ) 的第三矩阵。

在本实施例中，步骤 102 中预先设置的第二约束条件包括第三矩阵的元素满足 I)modZ ,

属于 [ 1 , J_l ], /属于 [ 1 , J_2 ] , mod 为求余操作。

步骤 103 , 根据该基本参数和预先设置的第三约束条件，获取 J X ( L - J + 1 ) 的第一随机矩阵。

在本实施例中，步骤 103 中预先设置的第三约束条件包括第一随机矩阵的全部或部分元素是随机生成的。可以通过任意随机算法生成该第一随机矩阵，如渐进边增长算法（Progres s ive Edge Growth , PEG ) 算法等；该第一随机矩阵可以不做约束，可以通过非规则 LDPC的度分布约束，也可以通过规则 LDPC的度分布约束，还可以通过 LDPC码校验矩阵对环长的要求约束，还可以通过其他规则约束，在此不作限制。

步骤 1 04 , 根据第一矩阵、第二矩阵、第三矩阵、第一随机矩阵和预先设置的第四约束条件，获取 J X L的基矩阵。

在本实施例中，步骤 1 04 中预先设置的第四约束条件包括第一随机矩阵位于基矩阵的最左侧或最右侧，第二矩阵位于基矩阵的位置与第一随机矩阵位于所述基矩阵的位置相反。其中，第二矩阵位于基矩阵的位置与第一随机矩阵位于所述基矩阵的位置相反，即：如果第一随机矩阵位于基矩阵的最右侧，第二矩阵位于基矩阵的最左侧；如果第一随机矩阵位于基矩阵的最左侧，第二矩阵位于基矩阵的最右侧。

在本实施例中，综上所述， J x L的基矩阵包括第一矩阵&、第二矩阵！)、第三矩阵 c和第一随机矩阵 d时，基矩阵的结构有 8种情况，如图 2至图 9 所示。以图 2或图 9所示的结构为例，基矩阵的具体形式可以如公式 5所示，其中， 0表示单位矩阵；基矩阵为其他结构时，基矩阵的具体形式与公式 5所示的相似。

0 Ρι,ι Pl,3 · • " PlJ-2 " · " 1l,L-l 公式 5

0 Ρχι Ρχι ft ,3 · • " Pi,J-2 " · " l3,L-l

0 Pj- 2 Pj- 3 · • " Pj-l,J-2 " · " 1j-l,L- 在本实施例中，基矩阵的结构为图 2或图 9所示的结构时，以行数 J=3 为例，行数 J=3时基矩阵的具体形式可以如公式 6所示，其中， 0表示单位矩阵， I代表 (I)modZ, 21代表 (2I)modZ。

0 0 q₀ ,

H, = | 0 I q_l> 公式 6 在本实施例中，基矩阵的结构为图 2或图 9所示的结构时，以行数 J=4 为例，行数 J=4时基矩阵的具体形式可以如公式 7所示，其中， 0表示单位矩阵， I代表 (I)modz, 21、 31、 41和 61分别代表 (2I)modZ、 (31) mod Z, (4l)modZ 和 (61) mod Z。

0 0 0 q_0>3 q_0>4 ··· _L-i

0 21 I q_l>3 q_l>4 ··· q_{l L}__x

H, 公式 7 0 41 21 q_2>3 q₁₄ '·· ；

在本实施例中，基矩阵的结构为图 2或图 9所示的结构时，以行数 J=5 为例，行数 J=5时基矩阵的具体形式可以如公式 8所示，其中， 0表示单位矩阵， I代表(1)1^>(^,21、31、41、61、81、121和 161分别代表 (21) mod Z、（31) mod Z、 (4I)modZ、 (61) mod Z , (8I)modZ、 (12I)modZ和 (16I)modZ。

0 41 21 I A 5 ·

0 81 41 21 ^2,4 ^2,5 · 公式 8

0 121 61 31 4

0 161 81 41 ^4,4 q₄,₅ · 步骤 105, 将基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到上三角或下三角形式的扩展校验矩阵。

在本实施例中，通过步骤 105可以对通过步骤 104获取的基矩阵进行行列变换及循环移位扩展，使所述基矩阵变为上三角或下三角形式的扩展校验矩阵。

在本实施例中，通过步骤 104获取的基矩阵的具体形式以公式 5所示的形式为例进行说明，将该基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，可以得到公式 9 所示上三角形式的扩展校验矩阵。基矩阵的具体形式为其他形式时，将基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到的扩展校验矩阵的形式与公式 9 所示的相似。 H 公式 9 步骤 106 , 通过该扩展校验矩阵对待编码的数据进行编码，得到编码后的码字。

在本实施例中，可以将通过步骤 106得到的编码后的码字格式定义为公式 1 0所示的格式。其中， c。包含 Z个校验比特， _Ci ( = 1,...,J-1)维数为 Ι χ Ζ, 包含 Z-1个校验比特和 1个信息比特，（ = J,...,Z ^为信息比特位，维数为 1 X z。 _Ci具体可以写成公式 11所示的格式。

公式 10 公式 11 在本实施例中，如图 2、图 3、图 8或图 9中，当第一随机矩阵位于基矩阵的最右侧时，通过公式 10定义的码字格式得到的码字结构如图 10所示，其中，信息比特可以位于校验比特的任意位置，在此不作限制。当第一随机矩阵位于基矩阵的最左侧时，通过公式 10定义的码字格式得到的码字结构与图 10所示的结构相似，区别在于需要将图 10所示的码字结构左右旋转 180 度。

在本实施例中，由于 CH_en = 0 , 因此步骤 106 可以釆用前向或后向递推的方式分别求得编码后的码字中的校验比特位，然后将校验比特位和信息比特位进行组装，得到编码后的码字。

本实施例提供的低密度奇偶校验码的编码方法，可以应用在准循环 LDPC ( Quas i-Cyc l ic LDPC, QC-LDPC )码编码过程中。

本发明实施例提供的低密度奇偶校验码的编码方法，通过将基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到上三角或下三角形式的扩展校验矩阵，从而使通信系统能够直接通过该特殊形式的扩展校验矩阵对待编码的数据进行编码；由于本发明实施例提供的技术方案中基矩阵是根据预先设置的第一、第二、第三和第四约束条件获取的，使得该基矩阵能够通过行列变换和循环移位扩展得到上三角或下三角形式的校验矩阵，从而便于通信系统直接通过该校验矩阵进行编码。本发明实施例提供的技术方案解决了现有技术中，当校验矩阵不符合标准规定的结构时，校验矩阵经变换生成的生成矩阵的密度远大于校验矩阵的密度，基于生成矩阵的 LDPC码编码的复杂度较高的问题。

如图 11所示，本发明实施例二提供的低密度奇偶校验码的编码方法，先获得待编码的数据，方法还包括：

步骤 1101至步骤 1104 , 根据基本参数和预先设置的第一、第二、第三和第四约束条件，获取基矩阵。具体过程与图 1所示的步骤 101至步骤 104相似。

步骤 1105 , 将该基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到上三角或下三角形式的扩展矩阵。

在本实施例中，通过步骤 1105可以对通过步骤 1104获取的基矩阵进行行列变换及循环移位扩展，使所述基矩阵变为上三角或下三角形式的扩展校验矩阵。

在本实施例中，通过步骤 1104获取的基矩阵的具体形式以公式 5所示的形式为例进行说明，通过 1105将该基矩阵进行行列变换和循环移位扩展的具体过程可以包括：

一、将基矩阵的第三行到第 J 行，分别以 Z X Z子矩阵为单位进行循环移位，所述循环移位的次数为 _Α , 得到第一基矩阵；

二、将基矩阵的第 ml-1行分别加到所述第一基矩阵的第 ml行， ml属于 [ 3 , J] , 得到第二基矩阵；

三、将第二基矩阵的第四行到第 J行，分别以 Z X Z子矩阵为单位进行循环移位，所述循环移位的次数为 _{A 2} , 得到第三基矩阵；

四、将第二基矩阵的第 m2-l行分别加到所述第三基矩阵的第 m2行， m2 属于 [4 , J] , 得到第四基矩阵；

2J-1 , 将第 2J-2基矩阵的第 J行以 Z X Z子矩阵为单位进行循环移位，所述循环移位的次数为； ₂ , 得到第 2J-1基矩阵；

2J , 将第 2J-2基矩阵的第 J-1行加到第 2J-1基矩阵的第 J行，得到上三角或下三角形式的矩阵；

最后，将上三角或下三角形式的矩阵进行扩展，得到扩展校验矩阵。在本实施例中，通过上述变换，可以得到公式 9 所示的上三角或下三角形式的扩展校验矩阵。基矩阵的具体形式为其他形式时，可以首先通过行列变换将基矩阵变换为公式 5 所示的形式，然后通过上述过程对变换后的基矩阵进行行列变换和循环移位扩展。

步骤 1106, 通过该扩展校验矩阵对待编码的数据进行编码，得到编码后的码字。

在本实施例中，通过步骤 1106得到编码后的码字格式可以如公式 10所示，其码字结构可以如图 10所示；其中，信息比特可以位于校验比特的任意位置，在此不作限制。

在本实施例中，通过步骤 1106得到编码后的码字的具体过程包括：一、根据扩展校验矩阵和待编码的数据，获取中间变量 ^ , 所述属于（0, J-1 )。

在本实施例中，扩展校验矩阵的形式以公式 9所示的形式为例进行说明。可以通过公式 12获取中间变量。

公式 ¹² 二、根据中间变量和扩展校验矩阵，釆用后向递推的方法获取校验位。在本实施例中，可以釆用后向递推的方式，通过公式 13分别获取校验位

^CJ-I、、 C₂、。

_C ^J-l JJ^a-^TJ-l,J-l― e

~ ^J-l

_CJ-2^J J-Jⁱ-^TJ-2,J-2 JJ^T ― C

_

= S_Y_₃ 公式 13 三、将所述校验位 C —^ · · ·、 c₂、 _Cl与中间变量中《。进行向量加法运算，得到校验位 _c。。

在本实施例中，可以将校验位 (；^、 · · .、 c₂、。进行向量加法运算，得到校验位。

四、根据校验位 _CQ , _CI , ... , _CW和待编码的数据，获取编码后的码字。

在本实施例中，得到校验位 _C。, _Cl , ... , _Cw后，可以将该校验位和待编码的数据重新进行组装，从而得到编码后的码字。

本实施例提供的低密度奇偶校验码的编码方法，可以应用在 QC-LDPC码编码过程中。

如图 12所示，本发明实施例三提供的低密度奇偶校验码的编码方法，先获得待编码的数据，方法还包括：

步骤 1201至步骤 1202 ,根据基本参数和预先设置的第一与第二约束条件 , 获取第一、第二和第三矩阵；具体过程与图 1所示的步骤 101至步骤 102相似。

步骤 1203 , 根据该基本参数和预先设置的第三约束条件，获取 J X ( L - J + 1 ) 的第一随机矩阵。

在本实施例中，步骤 1203中获取第一随机矩阵的过程与图 1所示的步骤 1 03的过程相似；差别在于，为了提高 LDPC码的编码性能，该预先设置的第三约束条件还包括第一随机矩阵包括 1 X ( L - J + 1 )的第一子矩阵和（ J - 1 ) X ( L - J + 1 )第一随机子矩阵，第一子矩阵的元素为 0 , 第一随机子矩阵的全部或部分元素是随机生成的。可以通过任意随机算法生成该第一随机子矩阵，如 PEG 算法等；该第一随机子矩阵可以不做约束，可以通过非规则 LDPC的度分布约束，也可以通过规则 LDPC的度分布约束，还可以通过 LDPC码校验矩阵对环长的要求约束，还可以通过其他规则约束，在此不作限制。

步骤 1204 , 根据第一矩阵、第二矩阵、第三矩阵、第一随机矩阵和预先设置的第四约束条件，获取基矩阵。

在本实施例中，步骤 1204中获取第一随机矩阵的过程与图 1所示的步骤 1 04的过程相似；差别在于，步骤 1204中预先设置的第四约束条件还包括第一子矩阵与所述第一矩阵位于所述基矩阵的同一行。其中，第二矩阵位于基矩阵的位置与第一随机矩阵位于所述基矩阵的位置相反，即：如果第一随机矩阵位于基矩阵的最右侧，第二矩阵位于基矩阵的最左侧；如果第一随机矩阵位于基矩阵的最左侧，第二矩阵位于基矩阵的最右侧。

在本实施例中，综上所述， J x L的基矩阵包括第一矩阵&、第二矩阵！)、第三矩阵 c和第一随机矩阵 d,且第一随机矩阵 d包括第一子矩阵 e和第一随机子矩阵 f 时，基矩阵的结构有 8种情况，如图 13至图 20所示。以图 13或图 18为例，基矩阵的具体形式可以如公式 14所示，其中， 0表示单位矩阵；基矩阵为其他结构时，基矩阵的具体形式与公式 14所示的相似。

0 0 0 0 · · · 0 0 · · · 0

0 Pl,i Pl Ρΐβ · ♦ ' Pl 公式 14

0 Ρ Ρ · ♦ ' P

0 Pj Pj ♦ · Pj · · · qj—、,_L— 在本实施例中，基矩阵的结构为图 13或图 18所示的结构时, 以行数 J=3 为例，行数 J=3时基矩阵的具体形式可以如公式 15所示，其中， 0表示单位矩阵， I代表 (I) mod z

0 0 0 0 · · · 0

H, =1 公式 15 在本实施例中，基矩阵的结构为图 13或图 18所示的结构时, 以行数 J=4 为例，行数 J=4时基矩阵的具体形式可以如公式 16所示，其中， 0表示单位矩阵， I代表 (I) mod z 公式 16 在本实施例中，基矩阵的结构为图 13或图 18所示的结构时, 以行数 J=5 为例，行数 J=5时基矩阵的具体形式可以如公式 17所示，其中， 0表示单位矩阵， I代表 (I) mod z 0 0 0 0 0 0 · · · 0

0 41 21 I

0 81 41 21

0 121 61 31

0 161 81 41 步骤 1205至步骤 1206 , 将基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到上三角或下三角形式的扩展校验矩阵，并将该扩展校验矩阵进行编码。具体过程与图 1所示的步骤 105至步骤 106相似。将基矩阵进行行列变换和循环移位扩展和将扩展矩阵进行编码的过程，可以参考图 11所示的步骤 1105至步骤 11 06。

如图 21所示，本发明实施例四提供的低密度奇偶校验码的编码方法，先获得待编码的数据，方法还包括：

步骤 2101至步骤 21 02 ,根据基本参数和预先设置的第一与第二约束条件 , 获取第一、第二和第三矩阵；具体过程与图 1所示的步骤 1 01至步骤 102相似。

步骤 2103 , 根据该基本参数和预先设置的第三约束条件，获取 J X ( L - J + 1 ) 的第一随机矩阵。

在本实施例中，步骤 21 03中获取第一随机矩阵的过程与图 1所示的步骤 1 03的过程相似，差别在于，为了提高 LDPC码的编码性能，该预先设置的第三约束条件还包括该第一随机矩阵满足校验矩阵对环长的约束条件；和 /或第一随机矩阵满足非规则或规则低密度奇偶校验码度分布约束条件。该第一随机矩阵可以通过任意随机算法生成该第一随机子矩阵，如 PEG算法等；该第一随机矩阵还可以通过其他规则约束，在此不作限制。

步骤 21 04至步骤 2106 , 获取基矩阵，将基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到上三角或下三角形式的扩展校验矩阵，并将该扩展校验矩阵进行编码。具体过程与图 1所示的步骤 1 04至步骤 106相似。将基矩阵进行行列变换和循环移位扩展和将扩展矩阵进行编码的过程，可以参考图 11所示的步骤 1 105至步骤 11 06。

如图 22所示，本发明实施例五提供的低密度奇偶校验码的编码方法，先获得待编码的数据，方法还包括：

步骤 2201至步骤 2204 , 获取第一矩阵、第二矩阵、第三矩阵和第四随机矩阵及基矩阵，具体过程与图 1所示的步骤 101至步骤 104相似。

步骤 2205 , 根据基本参数和预先设置的第五约束条件，获取 (M_z - J) X (M_z - J)的第四矩阵。

在本实施例中，步骤 2205中预先设置的第五约束条件包括第四矩阵为上三角或下三角矩阵。

步骤 2206 ,根据基本参数和预先设置的第六约束条件，获取 (M_z -J)x J的第五矩阵。

在本实施例中，步骤 2206中预先设置的第六约束条件包括第五矩阵的元素均为 -1。

步骤 2207 , 根据基本参数和预先设置的第七约束条件，获取 (M_z -J) x (N_z - M_z )的第二随机矩阵。

在本实施例中，步骤 2207中预先设置的第七约束条件包括第二随机矩阵的全部或部分元素是随机生成的。可以通过任意随机算法生成该第二随机矩阵，如 PEG算法等；该第二随机矩阵可以不做约束，可以通过非规则 LDPC的度分布约束，也可以通过规则 LDPC的度分布约束，还可以通过 LDPC码校验矩阵对环长的要求约束，还可以通过其他规则约束，在此不作限制。

步骤 2208 , 根据基矩阵、第四矩阵、第五矩阵、第二随机矩阵和预先设置的第八约束条件，获取 M_z x N 扩展基矩阵。

在本实施例中，步骤 2208中预先设置的第八约束条件包括第五矩阵位于第一随机矩阵中第一随机矩阵与所述第三矩阵相邻的一列数据，和第一矩阵、第二矩阵及第三矩阵组成的第六矩阵的正上方或正下方；第四矩阵与第五矩阵相邻。

在本实施例中，综上所述， M_z x N_z的基矩阵包括第一矩阵&、第二矩阵！)、第三矩阵0、第四矩阵_§、第五矩阵 h、第一随机矩阵 d和第二随机矩阵 i时，基矩阵的结构有 8种情况，如图 23至图 30所示。其中，第五矩阵位于第六矩阵的正上方时，第四矩阵为下三角矩阵；第五矩阵位于第六矩阵的正下方时，第四矩阵为上三角矩阵。以图 23或图 28所示的结构为例，基矩阵的具体形式可以如公式 18所示，其中 0代表单位矩阵， 1代表零矩阵；基矩阵的结构为其他结构时，基矩阵的具体形式与公式 18所示的相似。

H, 公式 18 步骤 2209 , 将扩展基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到上三角或下三角形式的扩展校验矩阵。

在本实施例中，通过步骤 2209可以对通过步骤 2208获取的基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，使所述基矩阵变为上三角或下三角形式的扩展校验矩阵。其中，行列变换可以包括移位、求和等过程，在此不再——赘述。

在本实施例中，通过步骤 2208获取的基矩阵的具体形式以公式 18所示的形式为例进行说明，将该基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，可以得到公式 19所示的下三角形式的扩展校验矩阵。基矩阵的具体形式为其他形式时，将基矩阵进行变换扩展，得到的扩展校验矩阵的形式与公式 19所示的相似。

H, 公式 19 步骤 2210 , 通过该扩展校验矩阵对待编码的数据进行编码，得到编码后的码字。

在本实施例中，可以将通过步骤 2210得到的编码后的码字格式定义为公式 1 0所示的格式。当第一随机矩阵位于基矩阵的最右侧时，通过公式 10定义的码字格式得到的码字结构可以如图 31所示，其中信息比特可以位于校验比特的任意位置，在此不作限制。当第一随机矩阵位于基矩阵的最左侧时，通过公式 10定义的码字格式得到的码字结构与图 1 0所示的结构相似，区别在于需要将图 10所示的码字结构左右旋转 180度。

本实施例提供的低密度奇偶校验码的编码方法，可以应用在 Protograph LDPC码编码过程中。

本发明实施例提供的低密度奇偶校验码的编码方法，通过将基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到上三角或下三角形式的扩展校验矩阵，从而使通信系统能够直接通过该特殊形式的扩展校验矩阵对待编码的数据进行编码；由于本发明实施例提供的技术方案中基矩阵是根据预先设置的约束条件获取的 , 使得该基矩阵能够通过行列变换和循环移位扩展得到上三角或下三角形式的校验矩阵，从而便于通信系统直接通过该校验矩阵进行编码。本发明实施例提供的技术方案解决了现有技术中，当校验矩阵不符合标准规定的结构时，校验矩阵经变换生成的生成矩阵的密度远大于校验矩阵的密度，基于生成矩阵的 LDPC码编码的复杂度较高的问题。

如图 32所示，本发明实施例六提供的低密度奇偶校验码的编码方法，先获得待编码的数据，方法还包括：

步骤 3201至步骤 3208 , 获取扩展基矩阵。具体过程可以参考图 22所示的步骤 2201至步骤 2208,。

步骤 3209 , 将扩展基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到扩展校验矩阵。

在本实施例中，通过步骤 3209可以对通过步骤 3208获取的基矩阵中第七矩阵进行行列变换即扩展，使所述基矩阵变为上三角或下三角形式的扩展校验矩阵。其中，行列变换可以包括移位、求和等过程，在此不再——赘述。

在本实施例中，通过步骤 3208获取的基矩阵的具体形式以公式 18所示的形式为例说明，通过步骤 3209将基矩阵中第七矩阵进行行列变换及扩展的具体过程可以包括：

一、将扩展基矩阵的第三行到第 J行，分别以 Z X Z子矩阵为单位进行循环移位，所述循环移位的次数为 _{A l} , 得到第一基矩阵；

二、将扩展基矩阵的第 ml-1行分别加到所述第一基矩阵的第 ml行， ml 属于 [ 3 , J] , 得到第二基矩阵；

2J-1 , 将第 2J-2基矩阵的第 J行以 Z X Z子矩阵为单位进行循环移位，所述循环移位的次数为； ^—₂ , 得到第 2J-1基矩阵；

最后，将上三角或下三角形式的矩阵进行扩展，得到扩展校验矩阵。在本实施例中，通过上述变换，可以得到公式 19所示的上三角或下三角形式的扩展校验矩阵。如果通过上述变换后，矩阵整体不是上三角或下三角形式的矩阵，在对矩阵进行扩展之前，还可以首先将上三角或下三角形式的矩阵进行行变换，得到变换后的上三角或下三角形式的矩阵；该行变换为了使通过该步骤得到的上三角或下三角形式的矩阵，与第四矩阵的形式相同，即：第四矩阵为上三角矩阵时，将上述矩阵同样变为上三角矩阵；第四矩阵为下三角矩阵时，将上述矩阵同样变为下三角矩阵。通过上述过程得到变换后的上三角或下三角形式的矩阵后，将变换后的上三角或下三角形式的矩阵进行扩展，得到变换后的上三角或下三角形式的矩阵。基矩阵的具体形式为其他形式时，可以首先通过行列变换将基矩阵变换为公式 18所示的形式，然后通过上述过程对变换后的基矩阵进行行列变换和循环移位扩展。

步骤 3210 , 通过该扩展校验矩阵对待编码的数据进行编码，得到编码后的码字。

在本实施例中，可以将通过步骤 3210得到的编码后的码字格式定义为公式 10所示的格式。通过公式 10定义的码字格式得到的码字结构可以如图 31 所示，其中信息比特可以位于校验比特的任意位置，在此不作限制。

在本实施例中，由于 Protograph LDPC 的码字可以分为两部分，因此通过步骤 3210可以分别对该两部分码字进行编码，具体过程包括：

一、通过第六矩阵对应的扩展校验矩阵中的第七矩阵对待编码的数据进行第一编码，得到编码后的第一码字。

在本实施例中，对通过第七矩阵对待编码的数据进行第一编码的过程可以包括：首先，根据第七矩阵和待编码的数据，获取中间变量^ 所述属于 ( 0, J_l )。

在本实施例中，扩展校验矩阵的形式以公式 19所示的形式为例进行说明。可以通过公式 12获取中间变量。

其次、根据中间变量 _Si和扩展校验矩阵，釆用后向递推的方法获取校验位。在本实施例中，可以釆用后向递推的方式，通过公式 13分别获取校验位

^CJ— 1、、 C₂、。

然后、将所述校验位、 · · ·、 c₂、 _Cl与中间变量中 s。进行向量加法运算，得到校验位 c。。在本实施例中，可以将校验位 (；^、 · · .、 C₂、（^和5。进行向量加法运算，得到校验位。

最后、根据校验位^，^…^^和待编码的数据，获取编码后的第一码字。在本实施例中，得到校验位 _C。,_Cl,...,_Cw后，可以将该校验位和待编码的数据重新进行组装，从而得到编码后的第一码字。

二、通过扩展校验矩阵中除第七矩阵和第一随机矩阵外的矩阵，对待编码的数据进行第二编码，得到编码后的第二码字。

首先，通过编码后的码字的特征，获取扩展校验矩阵中除第七矩阵和第一随机矩阵外的矩阵，和待编码的数据组成的码字方程组。

在本实施例中，由于码字满足 H =0,其中， x = [s,/]， _Χ = [ ·.·,^— ^为待编码的数据， / = [/。、 Α、···、为校验比特；因此有将该方程扩展得到公式 20所示的码字方程组。

κ_ζ-ι

£ S^Po' -s,. + S^¾¾ -p₀=0

∑ S^p- · s_t + S^p^ · p₀ + y =0 公式 20

K_z-\ M_z-l

J S^PMz~ -5. + J S^PMz~ ·/?. =0 其次，根据所述码字方程组，釆用后向递推的方式获取校验位

Ρο、 Α、···、 ΡΜ_Ζ-Ι °

最后，根据所述校验位；。、 _Α、·.·、 ₁和所述待编码的数据，获取所述编码后的第二码字。

三、根据所述第一码字和所述第二码字，获取所述编码后的码字。

进一步的，为了提高 LDPC码的编码性能，在本实施例中，所述预先设置的第三约束条件，还包括：第一随机矩阵包括 1 X ( L - J + 1 ) 的第一子矩阵和（ J - l ) x ( L - J + l )第一随机子矩阵，第一子矩阵的元素为 0, 第一随机子矩阵的全部或部分元素是随机生成的。

此时，预先设置的第四约束条件，还包括：所述第四子矩阵与所述第一矩阵位于所述基矩阵的同一行。

在本实施例中，第一随机矩阵包括第一子矩阵和第一随机子矩阵时，基矩阵的结构可以参考图 13至图 20, 及图 23至图 30。

进一步的，为了提高 LDPC码的编码性能，该预先设置的第三约束条件还包括该第一随机矩阵满足校验矩阵对环长的约束条件；和 /或第一随机矩阵满足非规则或规则低密度奇偶校验码度分布约束条件。本实施例提供的低密度奇偶校验码的编码方法，可以应用在 Protograph LDPC码编码过程中。

如图 33所示，本发明实施例七提供的低密度奇偶校验码的编码装置，可以是一信道编码器，对数据进行编码，包括：

第一获取单元 3301 , 用于根据基本参数和预先设置的第一约束条件，获取第一矩阵和第二矩阵，预先设置的第一约束条件包括第一矩阵和第二矩阵的元素为 0, 第一矩阵为 1 X ( J - 1 )的矩阵或 1 X ( J - 2 )的矩阵；第一矩阵为 l x ( J - 1 ) 的矩阵时，第二矩阵为（ J - 1 ) X 1的矩阵；第一矩阵为 l x ( J - 2 ) 的矩阵时，第二矩阵为 J X 1的矩阵；基本参数包括行数 J、列数 L、移位数 I和扩展系数 Z, 移位数 I为任意整数，且属于 [0 , Z_l]。

第二获取单元 3302 , 用于根据基本参数和预先设置的第二约束条件，获取（ J - 1 ) X ( J - 2 ) 的第三矩阵，预先设置的第二约束条件包括第三矩阵的元素满足/^ = _Χ 2 ² xI)m₀dZ , ·属于 [ 1 , J-l /属于 [ 1 , J-2 ] , mod 为求余操作。

第三获取单元 3303 , 用于根据基本参数和预先设置的第三约束条件，获取 J X ( L - J + 1 ) 的第一随机矩阵，预先设置的第三约束条件包括第一随机矩阵的全部或部分元素是随机生成的。

在本实施例中，可以通过任意随机算法生成该第一随机矩阵，如 PEG 算法等；该第一随机矩阵可以不做约束，可以通过非规则 LDPC的度分布约束，也可以通过规则 LDPC的度分布约束，还可以通过 LDPC码校验矩阵对环长的要求约束，还可以通过其他规则约束，在此不作限制。

基矩阵获取单元 3304 , 用于根据第一矩阵、第二矩阵、第三矩阵、第一随机矩阵和预先设置的第四约束条件，获取 J x L的基矩阵，预先设置的第四约束条件包括第一随机矩阵位于基矩阵的最左侧或最右侧，第二矩阵位于基矩阵的位置与第一随机矩阵位于基矩阵的位置相反。

在本实施例中，基矩阵获取单元 3304中第二矩阵位于基矩阵的位置与第一随机矩阵位于所述基矩阵的位置相反，即：如果第一随机矩阵位于基矩阵的最右侧，第二矩阵位于基矩阵的最左侧；如果第一随机矩阵位于基矩阵的最左侧，第二矩阵位于基矩阵的最右侧。

校验矩阵获取单元 3305 , 用于将基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到上三角或下三角形式的扩展校验矩阵；

在本实施例中，通过校验矩阵获取单元 3305可以对通过基矩阵获取单元 3304获取的基矩阵进行行列变换及扩展，使所述基矩阵变为上三角或下三角形式的扩展校验矩阵。其中，行列变换可以包括移位、求和等过程，在此不再一一赘述。

在本实施例中，通过基矩阵获取单元 3304获取的基矩阵的具体形式以公式 5 所示的形式为例进行说明，将该基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，可以得到公式 9 所示上三角形式的扩展校验矩阵。基矩阵的具体形式为其他形式时，将基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到的扩展校验矩阵的形式与公式 9所示的相似。

编码单元 3306 , 用于通过扩展校验矩阵对待编码的数据进行编码，得到编码后的码字。

在本实施例中，如图 2、图 3、图 8或图 9中，当第一随机矩阵位于基矩阵的最右侧时，通过公式 10定义的码字格式得到的码字结构如图 10所示，其中，信息比特可以位于校验比特的任意位置，在此不作限制。当第一随机矩阵位于基矩阵的最左侧时，通过公式 10定义的码字格式得到的码字结构与图 10所示的结构相似，区别在于需要将图 10所示的码字结构左右旋转 180 度。

在本实施例中，由于！！^ 二。，因此编码单元 3306可以釆用前向或后向息比特位进行组装，得到编码后的码字。

进一步的，如图 34所示，本实施例中低密度奇偶校验码的编码装置，还可以包括：

第四获取单元 3307 , 用于根据基本参数和预先设置的第五约束条件，获取 (M_z - J) X (M_z - J)的第四矩阵，预先设置的第五约束条件包括第四矩阵为上三角或下三角矩阵。

第五获取单元 3308 , 用于根据基本参数和预先设置的第六约束条件，获取 (M_z -J) x J的第五矩阵，预先设置的第六约束条件包括第五矩阵的元素均为 _1。

第六获取单元 3309 , 用于根据基本参数和预先设置的第七约束条件，获取 (M_z - J) X (N_z - M_z )的第二随机矩阵，预先设置的第七约束条件包括第二随机矩阵的全部或部分元素是随机生成的。

扩展矩阵获取单元 3310 , 根据所述基矩阵、所述第四矩阵、所述第五矩阵、所述第二随机矩阵和预先设置的第八约束条件，获取 M_z x N_z的扩展基矩阵，所述预先设置的第八约束条件包括所述第五矩阵位于所述第一随机矩阵中所述第一随机矩阵与所述第三矩阵相邻的一列数据，和所述第一矩阵、第二矩阵及第三矩阵组成的第六矩阵的正上方或正下方；所述第四矩阵与所述第五矩阵相邻。

在本实施例中，综上所述， M_z x N_z的基矩阵包括第一矩阵&、第二矩阵！)、第三矩阵0、第四矩阵_§、第五矩阵 h、第一随机矩阵 d和第二随机矩阵 i时，基矩阵的结构有 8种情况，如图 23至图 30所示。其中，第五矩阵位于第六矩阵的正上方时，第四矩阵为下三角矩阵；第五矩阵位于第六矩阵的正下方时，第四矩阵为上三角矩阵。以图 23或图 28所示的结构为例，基矩阵的具体形式可以如公式 18所示，其中 0代表单位矩阵， 1代表零矩阵；基矩阵的结构为其他结构时，基矩阵的具体形式与公式 18所示的相似。此时，校验矩阵获取单元 3305, 可以包括：获取模块，用于将 M_zxN 基矩阵中，由第一矩阵、第二矩阵、第三矩阵和第一随机矩阵组成的第七矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到扩展校验矩阵。

此时，如图 35所示，编码单元 3306, 包括：第一编码模块 33061, 用于通过第六矩阵对应的扩展校验矩阵中的第七矩阵对待编码的数据进行第一编码，得到编码后的第一码字；第二编码模块 33062, 用于通过扩展校验矩阵中除第七矩阵和第一随机矩阵外的矩阵，对待编码的数据进行第二编码，得到编码后的第二码字；码字获取模块 33063, 用于根据第一码字和第二码字，获取编码后的码字。

进一步的，如图 36所示，本实施例中校验矩阵获取单元 3305, 可以包括包括：

第一模块 33051 ,用于将所述基矩阵或所述扩展基矩阵的第三行到第 J行，分别以 Z X Z子矩阵为单位进行循环移位，所述循环移位的次数为 _Al, 得到第一基矩阵；

第二模块 33052, 用于将所述基矩阵或扩展基矩阵的第 ml-1行分别加到所述第一基矩阵的第 ml行，得到第二基矩阵，所述 ml属于 [3, J]；

第三模块 33053, 用于将所述第二基矩阵的第四行到第 J行，分别以 Z X Z子矩阵为单位进行循环移位，所述循环移位的次数为 _A2,得到第三基矩阵；第四模块 33054, 用于将所述第二基矩阵的第 m2-l行分别加到所述第三基矩阵的第 m2行，得到第四基矩阵， m2属于 [4, J]；第 2J-1模块 33055,用于将第 2J-2基矩阵的第 J行以 Z χ Ζ子矩阵为单位进行循环移位，所述循环移位的次数为； —₂, 得到第 2J-1基矩阵；

第 2J模块 33056, 用于将第 2J-2基矩阵的第 J-1行加到第 2J-1基矩阵的第 J行，得到上三角或下三角形式的矩阵；

第 2J+1模块 33057, 用于将上三角或下三角形式的矩阵进行扩展，得到扩展校验矩阵。

该校验矩阵获取单元 3305, 如图 37所示，还可以包括：校验矩阵获取单元，还可以包括：

第 2J+2模块 33058, 用于将上三角或下三角形式的矩阵进行行变换，得到变换后的上三角或下三角形式的矩阵。

此时，该第 2J+1模块 33057 , 用于将变换后的上三角或下三角形式的矩阵进行扩展，得到变换后的上三角或下三角形式的矩阵。

在本实施例中，通过上述变换，可以得到公式 19所示的上三角或下三角形式的扩展校验矩阵。如果通过上述变换后，矩阵整体不是上三角或下三角形式的矩阵，在对矩阵进行扩展之前，还可以首先将上三角或下三角形式的矩阵进行行变换，得到变换后的上三角或下三角形式的矩阵；该行变换为了使通过该步骤得到的上三角或下三角形式的矩阵，与第四矩阵的形式相同，即：第四矩阵为上三角矩阵时，将上述矩阵同样变为上三角矩阵；第四矩阵为下三角矩阵时，将上述矩阵同样变为下三角矩阵。通过上述过程得到变换后的上三角或下三角形式的矩阵后，将变换后的上三角或下三角形式的矩阵进行扩展，得到变换后的上三角或下三角形式的矩阵。基矩阵的具体形式为其他形式时，可以首先通过行列变换将基矩阵变换为公式 18所示的形式，然后通过上述过程对变换后的基矩阵进行行列变换和循环移位扩展。

进一步的，如图 38所示，编码单元 3306或第一编码模块 33061 , 可以包括：

中间变量获取子模块 330611 , 用于根据扩展校验矩阵或第七矩阵和待编码的数据，获取中间变量^ 属于（0, J-l )。

第一校验位获取子模块 330612 , 用于根据中间变量和扩展校验矩阵，釆用后向递推的方法获取校验位 c—^ · · ·、 c₂、 c_{1 0}

在本实施例中，可以釆用后向递推的方式，通过公式 13分别获取校验位

^CJ— 1、、 C₂、。

第二校验位获取子模块 330613 , 用于将校验位 (^、 · · ·、 c₂、 _£1与中间变量中 s。进行向量加法运算，得到校验位 _c。。

在本实施例中，可以将校验位 (；^、 · · .、 c₂、 c p s。进行向量加法运算，得到校验位。

第一码字获取子模块 330614 , 用于根据校验位^，^…，^^和待编码的数据，获取编码后的码字或第一码字。在本实施例中，得到校验位 _C。, _Cl , ..., _Cw后，可以将该校验位和待编码的数据重新进行组装，从而得到编码后的码字。

进一步的，如图 39所示，本实施例中第二编码模块 33062 , 包括：方程组获取子模块 330621 , 用于通过编码后的码字的特征，获取扩展校验矩阵中除第七矩阵和第一随机矩阵外的矩阵，和待编码的数据组成的码字方程组。

在本实施例中，由于码字满足 H = 0 ,其中， x = [s,/ ]， _s = [s。, ^为待编码的数据， / = [/。、 _Ρι、·.·、 /^]为校验比特；因此有 H _S + H = 0 , 将该方程扩展得到公式 20所示的码字方程组。

第三校验位获取子模块 330622 , 用于根据码字方程组，釆用后向递推的方式获取校验位/ ₀、 Α、· · ·、 ρ_Μζ__γ„

第二码字获取子模块 330623 , 用于根据校验位 /。、 _Α、..·、 ₁和待编码的数据，获取编码后的第二码字。

进一步的，在本实施例中，为了提高 LDPC码得编码性能，预先设置的第三约束条件还可以包括第一随机矩阵包括 1 X ( L - J + 1 ) 的第一子矩阵和（ J - 1 ) X ( L - J + 1 ) 第一随机子矩阵，第一子矩阵的元素为 -1 , 第一随机子矩阵的全部或部分元素是随机生成的；此时，该预先设置的第四约束条件还包括第一子矩阵与所述第一矩阵位于所述基矩阵的同一行。

进一步的，在本实施例中，为了提高 LDPC码得编码性能，预先设置的第三约束条件还可以包括第一随机矩阵满足校验矩阵对环长的约束条件。

本实施例提供的低密度奇偶校验码的编码装置，可以应用在 QC-LDPC码和 Protograph LDPC码编码过程中。

本发明实施例提供的低密度奇偶校验码的编码装置，通过将基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到上三角或下三角形式的扩展校验矩阵，从而使通信系统能够直接通过该特殊形式的扩展校验矩阵对待编码的数据进行编码；由于本发明实施例提供的技术方案中基矩阵是根据预先设置的第一、第二、第三和第四约束条件获取的，使得该基矩阵能够通过行列变换和循环移位扩展得到上三角或下三角形式的校验矩阵，从而便于通信系统直接通过该校验矩阵进行编码。本发明实施例提供的技术方案解决了现有技术中，当校验矩阵不符合标准规定的结构时，校验矩阵经变换生成的生成矩阵的密度远大于校验矩阵的密度，基于生成矩阵的 LDPC码编码的复杂度较高的问题。的编码方法，在本发明实施例八中，对本发明实施例提供的低密度奇偶校验码的编码方法做进一步限定，如图 40所示，本发明实施例八提供的低密度奇偶校验码的编码方法，先获得待编码的数据，方法还可以包括：

在本实施例中，以基矩阵的基本参数中行数 J=4作为具体示例进行说明，行数 J为其他值时， LDPC码的编码过程与上述过程类似；行数 J=4时，基矩阵的结构有 8种情况，以下以图 4所示的结构为例进行说明，基矩阵为其他结构时， LDPC码的编码过程与上述过程类似。

步骤 4001至步骤 4004 , 根据基本参数和预先设置的第一、第二、第三和第四约束条件，获取基矩阵。具体过程与图 1所示的步骤 101至步骤 104相似。

在本实施例中，步骤 4004获取 4 x L的基矩阵的具体过程，与图 1所示的步骤 104相似；获取的基矩阵的具体形式可以如公式 21所示，其中， 21、 31、 41和 61分另' J代表 (2I)modz、 (31) mod (41) mod z和 (61) mod z， 0表示单位矩阵。本发明实施例提供的 LDPC码的编码方法中，基矩阵的元素均包含求余操作，为了便于表述，以下均省略。

—0 0 0 q_0>3 Ίο,ο · • " ¾O,L-1

0 21 I q_l>3 4 · · · L-

H b, = 公式 21

0 41 21 q_2>3

当预先设置的第三约束条件既包括第一随机矩阵包括 1 X ( L - J + 1 ) 的第一子矩阵和（ J - 1 ) ( L - J + 1 ) 第一随机子矩阵，第一子矩阵的元素为 0 , 第一随机子矩阵的全部或部分元素是随机生成的；还包括该第一随机矩阵满足校验矩阵对环长的约束条件时，获取的基矩阵的具体形式可以如公式 22所示， 0表示单位矩阵。

0 0 0 0 0 · · · 0

0 21 I -21 4 · 公式 22

0 41 21 I

0 61 31 -I ^3,4 " 在本实施例中，当行数 J=4时，如果列数 L=24、移位数 1=257、扩展系数 Z=383 , LDPC码的基矩阵可以通过公式 23表示。公式 23为符合上述条件的 LDPC码的基矩阵的其中一个示例，符合上述条件的 LDPC码还可以有其他表示方式。

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 131 257 252 235 80 21 8 27 146 135 90 200 312 162 212 218 194 296 117 17公式 23 0 262 131 257 45 44 188 104 112 87 108 34 147 51 100 280 369 124 198 1 221

0 10 126 33 363 18 82 97 21 47 149 229 6 144 70 177 52 211 8 158 333 71 108 步骤 4005 , 将基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到上三角或下三角形式的扩展校验矩阵。

在本实施例中，通过步骤 4004获取的基矩阵的具体形式以公式 22所示的形式为例进行说明，通过 4005将该基矩阵进行行列变换和循环移位扩展的具体过程可以包括：

一、将基矩阵的第三行加至第四行，将第二行加至第三行，将第一行加至第二行，得到第一基矩阵；

二、将第一基矩阵的第四行以 Z X Z子矩阵为单 ¾ ¾位…ο1 循环移位，循环移位的个数为 21 , 得到第二基矩阵；

三、将第二基矩阵的第三行加到第二基矩阵的第四行，得到第三基矩阵；四、将第二基矩阵的第三行以 Z X Z子矩阵为单位循环移位，循环移位的个数为 21 , 得到第三基矩阵；

五、将第三基矩阵的第二行加到第三基矩阵的第三行，得到第四基矩阵；六、将第四基矩阵的第四行以 Z X Z子矩阵为单位循环移位，循环移位的个数为 I , 得到第五基矩阵；

七、将第五基矩阵的第三行加到第五基矩阵的第四行，得到上三角或下三角形式的矩阵。

基矩阵的形式为公式 11所示时，通过上述过程得到的上三角或下三角^ 式的矩阵，具体形式如公式 24所示，其中 0表示单位矩阵， -1表示零矩阵。基矩阵的具体形式为其他形式时，经过上述过程得到的上三角或下三角形式的矩阵，与公式 24所述的相似。其中， H^由 4ζ χ (£ - 4 的循环矩阵构成。

^Ηοι ^Η02 ^Η03 ^Η04

0 Η_η ^HU ^Η13 ^Η14

Η 公式 24

0 0 ^Η22 ^Η23

0 0 0 H₃₃ ^Η34 在本实施例中，通过步骤 4005得到公式 24所示的扩展校验矩阵时，该扩展校验矩阵有如下特点：

1. ， = 0,1,''- 为^单位矩阵；

2. H_l , = 1,…^为 zxz循环矩阵，每一行至多有两个非零元素；

3. H₂ = 2,…^为 ζχζ循环矩阵，每一行至多有四个非零元素；

4. H₃ = 3,...，"为 ζχζ循环矩阵，每一行至多有八个非零元素；

5. 前四行四列的矩阵是：

^00— -^01— -^02— H₀₃― I

H_n =I + I^{2i) , H₁₂ =/ + /('·) , H₁₃ =/ + /(- ²⁰

H₂₂ = /(') + /(- ') , H₂₃ = / + /(- ') + /(- ²') + /(- ⁴'

H₃₃ =/(- ') +/(- ³') 在本实施例中， /表示 zxz的单位矩阵， /«表示单位矩阵移位 i位，表示单位矩阵移位 mod z位。步骤 4006, 通过该扩展校验矩阵对待编码的数据进行编码，得到编码后的码字。

在本实施例中，可以通过步骤 4006 将编码后的码字格式定义为公式 25 所示的格式。其中， c。包含 z个校验比特， _c = 1,2,3)维数为 lxz , 包含 z-1个校验比特和 1个信息比特。 ^ = 4, ··., 23)为信息比特位，维数为 1χζ。

C ■ · · b₂₃ 公式 25 在本实施例中，通过扩展校验矩阵对待编码的数据进行编码的具体过程可以包括：

一、根据扩展校验矩阵和待编码的数据，获取中间变量^ 所述属于

( 0， 4 )。在本实施例中，扩展校验矩阵的形式以公式 24所示的形式为例进行说明。可以通过公式 26获取中间变量。

[ ₀, ₁, ₂, ₃] = [6₃,-,6_i_₁]Hl 公式 26 二、根据与 ₃经过求解线性方程组单元，计算 c₃

c₃H₃ ^r ₃ = s₃ 公式 27 其中， H^ =/«+/( 。三、根据与 ₂₃经过向量与矩阵相乘运算，和经过向量加法运算，得到加法输出。通过该输出与 H₂₂计算 c₂, 即解线性方程组 c₂H₂ ^T ₂ =s₂ + c₃H【₃ 公式 28 其中， H₂ ^r ₂ =/«+/(—''), H₂ ^T ₃=I + I^{i)+I^{2i)+I^{4i

四、根据 c₂与 H₁₂经过向量与矩阵相乘运算，和经过向量加法运算，得到第一级加法输出。该第一级输出和 c₃与 H₁₃经过向量与矩阵相乘运算到的结果，再经过向量加法运算，得到第二级加法输出。通过该第二级加法输出与 H„计算即解线性方程组 c_xH^T =s_l + c₂H_n ^T + c₃H₃ 公式 29 其中， H^H HB为二进制矩阵， H^ =/ + /(- ²') , Hf₂ =/ + /(- '') , ^^Γ ₃=/ + /^(2!')。五、根据上述步骤生成的 _Cl, c₂, c₃和，通过向量加法运算，得到 _c。，即 c₀ = s₀+c_x+c₂+ c₃ 公式 30 注意：编码的所有操作（包括加法和解线性方程）都是在二进制域进行的；六、按照码字组成格式将校验位 c。， c_x, c₂, c₃及信息位进行组装，得到最终的编码后的码字。本实施例提供的低密度奇偶校验码的编码方法，可以应用在 QC-LDPC码编码过程中。

本发明实施例提供的低密度奇偶校验码的编码方法，通过将基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到上三角或下三角形式的扩展校验矩阵，从而使通信系统能够直接通过该特殊形式的扩展校验矩阵对待编码的数据进行编码；由于本发明实施例提供的技术方案中基矩阵是根据预先设置的第一、第二、第三和第四约束条件获取的，使得该基矩阵能够通过行列变换和循环移位扩展得到上三角或下三角形式的校验矩阵，从而便于通信系统直接通过该校验矩阵进行编码。本发明实施例提供的技术方案解决了现有技术中，当校验矩阵不符合标准规定的结构时，校验矩阵经变换生成的生成矩阵的密度远大于校验矩阵的密度，基于生成矩阵的 LDPC码编码的复杂度较高的问题。本发明实施例提供的低密度奇偶校验码的编码方法和装置，可以应用在通信系统中。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM )、内存、只读存储器（ROM )、电可编程 R0M、电可擦除可编程 R0M、寄存器、硬盘、可移动磁盘、 CD-R0M、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

权利要求书

1、一种低密度奇偶校验码的编码方法，其特征在于，包括：

获得待编码数据；

通过扩展校验矩阵对所述待编码的数据进行编码，得到编码后的码字；其中所述扩展校验矩阵的生成包括：根据基本参数和预先设置的第一约束条件，获取第一矩阵和第二矩阵，所述预先设置的第一约束条件包括所述第一矩阵和第二矩阵的元素为 0, 所述第一矩阵为 1 X ( J - 1 )的矩阵或 1 X ( J - 2 )的矩阵；所述第一矩阵为 1 X ( J - 1 )的矩阵时，所述第二矩阵为（ J - 1 ) 1的矩阵；所述第一矩阵为 l x ( J - 2 ) 的矩阵时，所述第二矩阵为 J X 1的矩阵；所述基本参数包括行数 J、列数 L、移位数 I和扩展系数 Z, 所述移位数 I为任意整数，且属于 [0, Z-1] ;

根据所述基本参数和预先设置的第二约束条件，获取（ J - 1 ) X ( J - 2 ) 的第三矩阵，所述预先设置的第二约束条件包括所述第三矩阵的元素满足

I

)_m0dZ, 所述属于 [ 1, J-1 ], 所述 /属于 [ 1, J-2 ] ,所述 mod 为求余操作；

根据所述基本参数和预先设置的第三约束条件，获取 J X ( L - J + 1 ) 的第一随机矩阵，所述预先设置的第三约束条件包括所述第一随机矩阵的全部或部分元素是随机生成的；

根据所述第一矩阵、所述第二矩阵、所述第三矩阵、所述第一随机矩阵和预先设置的第四约束条件，获取 J x L的基矩阵，所述预先设置的第四约束条件包括所述第一随机矩阵位于所述基矩阵的最左侧或最右侧，所述第二矩阵位于所述基矩阵的位置与所述第一随机矩阵位于所述基矩阵的位置相反；

将所述基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到上三角或下三角形式的所述扩展校验矩阵。
2、根据权利要求 1所述的低密度奇偶校验码的编码方法，其特征在于，将所述 J X L的基矩阵扩展为 Mz X Nz的扩展基矩阵时，在所述将所述基矩阵进行行列变换和循环移位扩展之前，所述方法还包括：

根据所述基本参数和预先设置的第五约束条件，获取 (M_z-J)x(M_z-J)的第四矩阵，所述预先设置的第五约束条件包括所述第四矩阵为上三角或下三角矩阵；根据所述基本参数和预先设置的第六约束条件，获取 (M_z - J) X J的第五矩阵，所述预先设置的第六约束条件包括所述第五矩阵的元素均为 - 1；

根据所述基本参数和预先设置的第七约束条件，获取 (M_z - J) X (N_z - M_z )的第二随机矩阵，所述预先设置的第七约束条件包括所述第二随机矩阵的全部或部分元素是随机生成的；

根据所述基矩阵、所述第四矩阵、所述第五矩阵、所述第二随机矩阵和预先设置的第八约束条件，获取 M_z x NJ 扩展基矩阵，所述预先设置的第八约束条件包括所述第五矩阵位于所述第一随机矩阵中所述第一随机矩阵与所述第三矩阵相邻的一列数据，和所述第一矩阵、第二矩阵及第三矩阵组成的第六矩阵的正上方或正下方；所述第四矩阵与所述第五矩阵相邻；

所述将所述基矩阵进行行列变换和循环移位扩展为：将所述扩展基矩阵进行行列变换和循环移位扩展。
3、根据权利要求 1或 2所述的低密度奇偶校验码的编码方法，其特征在于，所述将所述基矩阵或扩展基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到所述扩展校验矩阵，包括：

将所述基矩阵或所述扩展基矩阵的第三行到第 J 行，分别以 Z X Z子矩阵为单位进行循环移位，所述循环移位的次数为 _A ，得到第一基矩阵；

将所述基矩阵或扩展基矩阵的第 ml -1 行分别加到所述第一基矩阵的第 ml 行，得到第二基矩阵，所述 ml属于 [ 3 , J ] ;

将所述第二基矩阵的第四行到第 J 行，分别以 Z X Z子矩阵为单位进行循环移位，所述循环移位的次数为 _{A 2} , 得到第三基矩阵；

将所述第二基矩阵的第 m2-l行分别加到所述第三基矩阵的第 m2行，得到第四基矩阵， m2属于 [4 , J] ; 将第 2J-2基矩阵的第 J行以 Z X Z子矩阵为单位进行循环移位，所述循环移位的次数为 — ₂ , 得到第 2J-1基矩阵；

将第 2J-2基矩阵的第 J-1行加到第 2J-1基矩阵的第 J行，得到上三角或下三角形式的矩阵；

将上三角或下三角形式的矩阵进行扩展 , 得到扩展校验矩阵。
4、根据权利要求 3所述的低密度奇偶校验码的编码方法，其特征在于，在所述将所述上三角或下三角形式的矩阵进行扩展，得到所述扩展校验矩阵之前，所述方法还包括：

将所述上三角或下三角形式的矩阵进行行变换，得到变换后的上三角或下三角形式的矩阵；

所述将所述上三角或下三角形式的矩阵进行扩展，得到所述扩展校验矩阵为：将所述变换后的上三角或下三角形式的矩阵进行扩展，得到变换后的上三角或下三角形式的矩阵。
5、根据权利要求 2所述的低密度奇偶校验码的编码方法，其特征在于，所述通过所述扩展校验矩阵对待编码的数据进行编码，得到编码后的码字，包括：通过所述第六矩阵对应的所述扩展校验矩阵中的第七矩阵对待编码的数据进行第一编码，得到编码后的第一码字；

通过所述扩展校验矩阵中除所述第七矩阵和所述第一随机矩阵外的矩阵 , 对所述待编码的数据进行第二编码，得到编码后的第二码字；

根据所述第一码字和所述第二码字，获取所述编码后的码字。
6、根据权利要求 1或 5所述的低密度奇偶校验码的编码方法，其特征在于，所述通过所述扩展校验矩阵对待编码的数据进行编码，得到编码后的码字，或者所述通过所述第六矩阵对应的所述扩展校验矩阵中的第七矩阵对待编码的数据中第一数据进行第一编码，得到编码后的第一码字，包括：

根据所述扩展校验矩阵或第七矩阵和所述待编码的数据，获取中间变量，所述属于 ( 0 , J-1 );

根据所述中间变量 ^和所述扩展校验矩阵，采用后向递推的方法获取校验位

^CJ-I、、 C₂、，

将所述校验位 (^、 ―、 c₂、（^与所述中间变量。进行向量加法运算，得到校验位 c。；

根据所述校验位^^..., ^和所述待编码的数据，获取所述编码后的码字或第一码字。
7、根据权利要求 5所述的低密度奇偶校验码的编码方法，其特征在于，所述通过所述扩展校验矩阵中除所述第七矩阵和所述第一随机矩阵外的矩阵，对所述待编码的数据进行第二编码，得到编码后的第二码字，包括：

通过编码后的码字的特征，获取所述扩展校验矩阵中除所述第七矩阵和所述第一随机矩阵外的矩阵，和所述待编码的数据组成的码字方程组；根据所述码字方程组，采用后向递推的方式获取校验位 /。、 _Α、..·、 ρ_Μζ ；根据所述校验位 /。、 _Α、..·、所述待编码的数据，获取所述编码后的第二码字。
8、根据权利要求 1或 2所述的低密度奇偶校验码的编码方法，其特征在于，所述预先设置的第三约束条件，还包括：

所述第一随机矩阵包括 l x ( L - J + 1 ) 的第一子矩阵和（ J - 1 ) X ( L - J + 1 )第一随机子矩阵，所述第一子矩阵的元素为 0, 所述第一随机子矩阵的全部或部分元素是随机生成的。
9、根据权利要求 8所述的低密度奇偶校验码的编码方法，其特征在于，所述预先设置的第四约束条件，还包括：

所述第四子矩阵与所述第一矩阵位于所述基矩阵的同一行。
10、根据权利要求 1或 2所述的低密度奇偶校验码的编码方法，其特征在于，所述预先设置的第三约束条件，还包括：

所述第一随机矩阵满足校验矩阵对环长的约束条件；和 /或

所述第一随机矩阵满足非规则或规则低密度奇偶校验码度分布约束条件。
11、一种低密度奇偶校验码的编码装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于根据基本参数和预先设置的第一约束条件，获取第一矩阵和第二矩阵，所述预先设置的第一约束条件包括所述第一矩阵和第二矩阵的元素为 0, 所述第一矩阵为 l x ( J - 1 ) 的矩阵或 l x ( J - 2 ) 的矩阵；所述第一矩阵为 1 X ( J - 1 ) 的矩阵时，所述第二矩阵为（ J - 1 ) X 1的矩阵；所述第一矩阵为 1 X ( J - 2 ) 的矩阵时，所述第二矩阵为 J 1的矩阵；所述基本参数包括行数 J、列数 L、移位数 I和扩展系数 Z, 所述移位数 I 为任意整数，且属于 [0, Z-1 ] ;

第二获取单元，用于根据所述基本参数和预先设置的第二约束条件，获取 ( J - 1 ) X ( J - 2 ) 的第三矩阵，所述预先设置的第二约束条件包括所述第三矩阵的元素满足 ^ )^ - '- ² xI)m₀dZ ,所述·属于 [ 1 , J-1 ],所述 /属于 [ 1 , J-2 ]，所述 mod为求余操作；

第三获取单元，用于根据所述基本参数和预先设置的第三约束条件，获取 J X ( L - J + 1 ) 的第一随机矩阵，所述预先设置的第三约束条件包括所述第一随机矩阵的全部或部分元素是随机生成的；

基矩阵获取单元，用于根据所述第一矩阵、所述第二矩阵、所述第三矩阵、所述第一随机矩阵和预先设置的第四约束条件，获取 J X L的基矩阵，所述预先设置的第四约束条件包括所述第一随机矩阵位于所述基矩阵的最左侧或最右侧 , 所述第二矩阵位于所述基矩阵的位置与所述第一随机矩阵位于所述基矩阵的位置相反；

校验矩阵获取单元，用于将所述基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到上三角或下三角形式的扩展校验矩阵；

编码单元，用于通过所述扩展校验矩阵对待编码的数据进行编码，得到编码后的码字。
12、根据权利要求 11所述的低密度奇偶校验码的编码装置，其特征在于，将所述 J L的基矩阵扩展为 Μζ χ Νζ的扩展基矩阵时，还包括：

第四获取单元，用于根据所述基本参数和预先设置的第五约束条件，获取 (M_z - J) X (M_z - J)的第四矩阵，所述预先设置的第五约束条件包括所述第四矩阵为上三角或下三角矩阵；

第五获取单元，用于根据所述基本参数和预先设置的第六约束条件，获取 (M_z - J) X J的第五矩阵，所述预先设置的第六约束条件包括所述第五矩阵的元素均为 -1 ;

第六获取单元，用于根据所述基本参数和预先设置的第七约束条件，获取 (M_z - J) X (N_z - M_z )的第二随机矩阵，所述预先设置的第七约束条件包括所述第二随机矩阵的全部或部分元素是随机生成的；

扩展矩阵获取单元，根据所述基矩阵、所述第四矩阵、所述第五矩阵、所述第二随机矩阵和预先设置的第八约束条件，获取 M_z x N 扩展基矩阵，所述预先设置的第八约束条件包括所述第五矩阵位于所述第一随机矩阵中所述第一随机矩阵与所述第三矩阵相邻的一列数据，和所述第一矩阵、第二矩阵及第三矩阵组成的第六矩阵的正上方或正下方；所述第四矩阵与所述第五矩阵相邻；所述校验矩阵获取单元，用于将所述扩展基矩阵进行行列变换和循环移位扩展，得到所述扩展校验矩阵。
1 3、根据权利要求 1 1或 12所述的低密度奇偶校验码的编码装置，其特征在于，所述校验矩阵获取单元，包括：第一模块，用于将所述基矩阵或所述扩展基矩阵的第三行到第 J 行，分别以 Z X Z子矩阵为单位进行循环移位，所述循环移位的次数为得到第一基矩阵；

第二模块，用于将所述基矩阵或扩展基矩阵的第 ml-1行分别加到所述第一基矩阵的第 ml行，得到第二基矩阵，所述 ml属于 [ 3 , J]；

第三模块，用于将所述第二基矩阵的第四行到第 J 行，分别以 Z X Z子矩阵为单位进行循环移位，所述循环移位的次数为 _{A 2} , 得到第三基矩阵；

第四模块，用于将所述第二基矩阵的第 m2-l行分别加到所述第三基矩阵的第 m2行，得到第四基矩阵， m2属于 [4 , J]；第 2J-1模块，用于将第 2J-2基矩阵的第 J行以 Z X Z子矩阵为单位进行循环移位，所述循环移位的次数为 —₂ , 得到第 2J-1基矩阵；

第 2J模块，用于将第 2J-2基矩阵的第 J-1行加到第 2J-1基矩阵的第 J行，得到上三角或下三角形式的矩阵；

第 2J+1模块，用于将上三角或下三角形式的矩阵进行扩展，得到扩展校验矩阵。
14、根据权利要求 13所述的低密度奇偶校验码的编码装置，其特征在于，所述校验矩阵获取单元，还包括：

第 2J+2模块，用于将所述上三角或下三角形式的矩阵进行行变换，得到变换后的上三角或下三角形式的矩阵；

所述第 2J+1模块，用于将所述变换后的上三角或下三角形式的矩阵进行扩展，得到变换后的上三角或下三角形式的矩阵。
15、根据权利要求 12所述的低密度奇偶校验码的编码装置，其特征在于，所述编码单元，包括：

第一编码模块，用于通过所述第六矩阵对应的所述扩展校验矩阵中的第七矩阵对待编码的数据进行第一编码，得到编码后的第一码字；

第二编码模块，用于通过所述扩展校验矩阵中除所述第七矩阵和所述第一随机矩阵外的矩阵，对所述待编码的数据进行第二编码，得到编码后的第二码字；

码字获取模块，用于根据所述第一码字和所述第二码字，获取所述编码后的码字。
16、根据权利要求 11或 15所述的低密度奇偶校验码的编码装置，其特征在于，所述编码单元或第一编码模块，包括：

中间变量获取子模块，用于根据所述扩展校验矩阵或第七矩阵和所述待编码的数据，获取中间变量 ^ 所述属于（0, J-1 );

第一校验位获取子模块，用于根据所述中间变量 ^和所述扩展校验矩阵，采用后向递推的方法获取校 3 位 ― ···、 c₂、 _Cl;

第二校验位获取子模块，用于将所述校验位 — ₁ · · ·, c₂、 _Cl与所述中间变量中 s。进行向量加法运算，得到校验位 c。；

第一码字获取子模块，用于根据所述校验位 c_Q,_Cl,..., (^和所述待编码的数据，获取所述编码后的码字或第一码字。
17、根据权利要求 15所述的低密度奇偶校验码的编码装置，其特征在于，所述第二编码模块，包括：

方程组获取子模块，用于通过编码后的码字的特征，获取所述扩展校验矩阵中除所述第七矩阵和所述第一随机矩阵外的矩阵，和所述待编码的数据组成的码字方程组；

第三校验位获取子模块，用于根据所述码字方程组，采用后向递推的方式获取校验位 /。、 Α、···、 / - 1 ;

第二码字获取子模块，用于根据所述校验位 /。、 _Α、..·、所述待编码的数据，获取所述编码后的第二码字。