CN106685586A - 生成用于在信道中传输的低密度奇偶校验码的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生成用于在信道中传输的低密度奇偶校验LDPC码的方法及设备，所述方法包括：发送端对LDPC码校验基矩阵进行扩展处理，得到用于编码的LDPC码校验矩阵；所述发送端利用所述用于编码的LDPC码校验矩阵对待编码的码字进行LDPC编码，得到编码后的码字；所述发送端对所述编码后的码字进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码。采用本发明实施例提供的技术方案能够获得更好的译码性能，并且灵活性更好，能够满足生成不同码长的码字的需求。

Description

生成用于在信道中传输的低密度奇偶校验码的方法及设备

技术领域

本发明涉及计算机领域，特别涉及一种生成用于在信道中传输的低密度奇偶校验码的方法及设备。

背景技术

目前WLAN(中文：无线局域网；英文：Wireless Local Area Networks)标准(IEEE 802.11n/ac/ad)的可选信道编码方案为：发送端利用LDPC(中文：低密度校验；英文：Low-density parity-check)码校验矩阵对待编码的码字进行LDPC编码，得到编码后的码字，然后通过信道传输编码后的码字。

以IEEE802.11ad标准为例，在IEEE802.11ad标准中所采用的4个LDPC码校验基矩阵均为准循环LDPC码(QC-LDPC)校验基矩阵，且每个元素表示一个z＝42(z称为扩展因子)阶方阵，码率分别为尺寸为m×16，其中，m为大于等于1的整数，因此，IEEE802.11ad标准中所采用的4个LDPC码校验基矩阵的扩展因子为42，对应的码长为672(672＝16×42)。

请参考图1，图1为IEEE802.11ad标准中码率的LDPC码校验基矩阵，尺寸为8×16，其中，0代表z×z的全零方阵，P_i表示循环置换矩阵，i(0≤i≤z-1)表示循环移位值。

802.11ad标准中定义了4条信道，分别与4种不同码率的LDPC码校验基矩阵对应，在4条信道中传输的编码后的码字的码长均为672。在下一代演进标准802.11ay中，为了提升吞吐率将采用CB(中文：信道绑定；英文：ChannelBonding)技术，即将多条的信道绑定在一起，以便为用户提供更高的峰值带宽。为适应在下一代演进标准802.11ay中引入的CB技术，需要在绑定后的信道中传输码长比672更长的码字，为此，需要生成码长比672更长的码字。

为此，目前有两种解决方案。第一种解决方案采用的主要思想为二次扩展(Second Lifting)：对IEEE802.11ad标准中对应的码长为672的LDPC码校验基矩阵进行二次扩展，将其扩展成对应的码长为1344或者2016的LDPC码校验矩阵，然后利用对应的码长为1344或者2016的LDPC码校验矩阵对待编码的码字进行LDPC编码，生成码长为1344或者2016的码字。

以生成码长为1344且码率为的码字为例。首先，构造一个8×16(与IEEE802.11ad标准中码率的LDPC码校验基矩阵的尺寸相同)的二次扩展矩阵H_s，如图2所示。在原基矩阵不为-1的元素位置设置移位值(0或1)，其余位置值为-1；然后，利用二次扩展矩阵H_s进行两次扩展，得到一个16×32的新的LDPC码校验矩阵H₂，如图3所示，然后利用H₂对待编码的码字进行LDPC编码，生成码长为1344的码字。但是，该解决方案的缺陷是：进行LDPC码校验矩阵的构造时，需要进行两次扩展，因此，需要额外的存储空间来存放临时产生的二次扩展矩阵等中间变量。

第二种解决方案采用的主要思想为改变扩展因子：在IEEE802.11ad标准中对应的码长为672的LDPC码校验基矩阵的基础上，不改变该LDPC码校验基矩阵的尺寸及元素个数，仅改变扩展因子z的大小，即可得到对应的码长为1344或2016的LDPC码校验矩阵，然后利用对应的码长为1344或者2016的LDPC码校验矩阵对待编码的码字进行LDPC编码，生成码长为1344或者2016的码字。以生成码长为1344的码字为例，将扩展因子z＝42变为z＝84即可得到对应的码长为1344的LDPC码校验矩阵，然后利用对应的码长为1344的LDPC码校验矩阵对待编码的码字进行LDPC编码，生成码长为1344的码字。但是，该方案的缺陷是：对码字的码长的要求有限制，要求码字的码长必须是16的整数倍，不能生成码长为任意长度的码字，灵活性较差。

发明内容

本发明实施例提供一种生成用于在信道中传输的低密度奇偶校验码的方法及设备，采用本发明实施例提供的技术方案能够获得更好的译码性能，且能够满足生成不同码长的码字的需求。

本发明实施例第一方面提供了一种生成用于在信道中传输的低密度奇偶校验LDPC码的方法，所述方法包括：

发送端对LDPC码校验基矩阵进行扩展处理，得到用于编码的LDPC码校验矩阵；

所述发送端利用所述用于编码的LDPC码校验矩阵对待编码的码字进行LDPC编码，得到编码后的码字；

所述发送端对所述编码后的码字进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码，，所述编码后的码字的码长大于所述用于在信道中传输的LDPC码的码长。

发送端首先对LDPC码校验基矩阵进行扩展处理，使得用于编码的LDPC码校验矩阵对应的码长尽量长，相当于使得用于译码的LDPC码校验矩阵对应的码长尽量长，所以采用本发明实施例提供的技术方案能够获得更好的译码性能。此外，因为用于在信道中传输的LDPC码是通过对编码后的码字进行缩短处理的结果，所以用于在信道中传输的LDPC码的码长可以是任意值，本发明实施例提供的技术方案灵活性更好，能够满足生成不同码长的码字的需求。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述发送端对所述编码后的码字进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码，包括：

所述发送端确定所述编码后的码字的各个信息比特位的置信度从小到大的第一排序；

所述发送端将所述第一排序中前q个信息比特位确定为q个缩短位置，q为所述编码后的码字的码长与所述用于在信道中传输的LDPC码的码长的差值；

所述发送端将所述编码后的码字中与所述q个缩短位置对应的信息比特位确定为需要缩短的信息比特位；

所述发送端对所述需要缩短的信息比特位进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码。

信息比特位的置信度越小，表明该信息比特位越容易受到噪声的影响，因此，需要将置信度较小的信息比特位所在的位置确定为缩短位置。进一步提高了译码性能。

结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，若所述编码后的码字中由所述LDPC码校验基矩阵中的同一列扩展所得，则得到的z个信息比特位具有相同的置信度，z为所述扩展处理中使用的扩展因子，所述发送端对所述编码后的码字进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码，包括：

所述发送端确定所述LDPC码校验基矩阵的各个信息比特位的置信度从小到大的第二排序；

所述发送端将所述第二排序中前q₀个信息比特位确定为q₀个预缩短位置，其中，

所述发送端根据q满足q＝z(q₀-1)+n，且n为大于0的整数，或者q满足q＝zq₀，从所述编码后的码字的各个信息比特位中确定q个缩短位置，q为所述编码后的码字的码长与所述用于在信道中传输的LDPC码的码长的差值；

所述发送端将所述编码后的码字中与所述q个缩短位置对应的信息比特位确定为需要缩短的信息比特位；

所述发送端对所述需要缩短的信息比特位进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码。

在编码后的码字中由所述LDPC码校验基矩阵中的同一列扩展所得，则得到的z个信息比特位具有相同的置信度的前提下，可以根据扩展处理中使用的LDPC码校验基矩阵的各个信息比特位的置信度，确定缩短位置。提供了一种更为简便的确定缩短位置的方法。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述发送端根据q满足q＝z(q₀-1)+n，且n为大于0的整数，从所述编码后的码字的各个信息比特位中确定q个缩短位置，包括：

所述发送端将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置中的前q₀-1个预缩短位置分别对应的z个信息比特位确定为z(q₀-1)个缩短位置；

所述发送端将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置中的最后一个缩短位置对应的z个信息比特位中任意n个信息比特位确定为n个缩短位置，或，与所述最后一个缩短位置对应的z个信息比特位置信度从小到大的第三排序中前n个信息比特位确定为n个缩短位置。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述发送端根据q满足q＝zq₀，从所述编码后的码字的各个信息比特位中确定q个缩短位置，包括：

所述发送端将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置分别对应的z个信息比特位确定为zq₀个缩短位置。

本发明实施例第二方面提供了一种生成用于在信道中传输的低密度奇偶校验LDPC码的设备，所述设备包括：

处理器、存储器和总线，所述处理器与所述存储器通过所述总线连接，所述处理器用于：

对LDPC码校验基矩阵进行扩展处理，得到用于编码的LDPC码校验矩阵；

利用所述用于编码的LDPC码校验矩阵对待编码的码字进行LDPC编码，得到编码后的码字；

对所述编码后的码字进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码，所述编码后的码字的码长大于所述用于在信道中传输的LDPC码的码长。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述处理器用于：

确定所述编码后的码字的各个信息比特位的置信度从小到大的第一排序；

将所述第一排序中前q个信息比特位确定为q个缩短位置，q为所述编码后的码字的码长与所述用于在信道中传输的LDPC码的码长的差值；

将所述编码后的码字中与所述q个缩短位置对应的信息比特位确定为需要缩短的信息比特位；

对所述需要缩短的信息比特位进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码。

结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，若所述编码后的码字中由所述LDPC码校验基矩阵中的同一列扩展所得，则得到的z个信息比特位具有相同的置信度，z为所述扩展处理中使用的扩展因子，所述处理器用于：

确定所述LDPC码校验基矩阵的各个信息比特位的置信度从小到大的第二排序；

将所述第二排序中前q₀个信息比特位确定为q₀个预缩短位置，其中，

根据q满足q＝z(q₀-1)+n，且n为大于0的整数，或者q满足q＝zq₀，从所述编码后的码字的各个信息比特位中确定q个缩短位置，q为所述编码后的码字的码长与所述用于在信道中传输的LDPC码的码长的差值；

将所述编码后的码字中与所述q个缩短位置对应的信息比特位确定为需要缩短的信息比特位；

对所述需要缩短的信息比特位进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码。

结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述q满足q＝z(q₀-1)+n，且n为大于0的整数，所述处理器用于：

将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置中的前q₀-1个预缩短位置分别对应的z个信息比特位确定为z(q₀-1)个缩短位置；

将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置中的最后一个缩短位置对应的z个信息比特位中任意n个信息比特位确定为n个缩短位置，或，与所述最后一个缩短位置对应的z个信息比特位置信度从小到大的第三排序中前n个信息比特位确定为n个缩短位置。

结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述q满足q＝zq₀，所述处理器用于：

将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置分别对应的z个信息比特位确定为zq₀个缩短位置。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

为了生成用于在信道中传输的LDPC码，采用本发明实施例提供的技术方案，发送端首先对LDPC码校验基矩阵进行扩展处理，得到用于编码的LDPC码校验矩阵，使得用于编码的LDPC码校验矩阵对应的码长尽量长，相当于使得用于译码的LDPC码校验矩阵对应的码长尽量长(因为用于编码的LDPC码校验矩阵与用于译码的LDPC码校验矩阵相同)，而进行LDPC译码使用的LDPC码校验矩阵对应的码长越长译码性能越好，所以采用本发明实施例提供的技术方案能够获得更好的译码性能。

然后发送端利用用于编码的LDPC码校验矩阵对待编码的码字进行LDPC编码，得到编码后的码字，最后对所述编码后的码字进行缩短处理，生成用于在信道中传输的LDPC码。因为用于在信道中传输的LDPC码是通过对编码后的码字进行缩短处理的结果，所以用于在信道中传输的LDPC码的码长可以是任意值，本发明实施例提供的技术方案灵活性更好，能够满足生成不同码长的码字的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为IEEE802.11ad标准中码率的LDPC码校验基矩阵；

图2为二次扩展中构造的一个8×16的二次扩展矩阵H_s；

图3为二次扩展中用于对待编码的码字进行LDPC编码的LDPC码校验矩阵H₂；

图4为适用于本发明实施例提供的技术方案的通信系统的示意图；

图5为IEEE802.11ad标准中码率的LDPC码校验基矩阵；

图6为本发明实施例一、实施例二分别与现有方案的误帧率的对比图；

图7为本发明实施例三、实施例四分别与现有方案的误帧率的对比图；

图8为本发明实施例提供的一种生成用于在信道中传输的低密度奇偶校验LDPC码的方法的流程图；

图9为本发明实施例提供的一种生成用于在信道中传输的低密度奇偶校验LDPC码的设备的示意图；

图10为本发明实施例提供的一种生成用于在信道中传输的低密度奇偶校验LDPC码的装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。

请参考图4，图4为适用于本发明实施例提供的技术方案的通信系统的示意图。该通信系统包括：发送端、信道和接收端。可选的，还包括噪声源。发送端包括信源，接收端包括信宿。采用本发明实施例提供的技术方案，能够生成码长比672更长的码字，然后通过绑定后的信道传输码长比672更长的码字，为描述方便，将生成的码字的码率记为R_f，且码长记为L_f，L_f大于672。

由于接收端使用对应的码长更长的LDPC码校验矩阵对编码后的码字进行LDPC译码，能够获得更好的译码信能，而接收端进行LDPC译码使用的LDPC码校验矩阵与发送端进行LDPC编码使用的LDPC码校验矩阵相同，所以相应地要求发送端使用对应的码长更长的LDPC码校验矩阵对待编码的码字进行LDPC编码。为描述方便，将发送端进行LDPC编码使用的LDPC码校验矩阵或接收端进行LDPC译码使用的LDPC码校验矩阵称为用于编码或译码的LDPC码校验矩阵，将用于编码或译码的LDPC码校验矩阵的码率记为R_m，且对应的码长记为L_m。

为了获得更好的译码信能，本发明实施例提供的方案中L_m大于L_f，发送端方面，在使用对应的码长为L_m的LDPC码校验矩阵对待编码码字进行LDPC编码，得到码长为L_m的编码后的码字后，对码长为L_m的编码后的码字进行缩短处理，生成码长为L_f的码字，然后通过绑定后的信道传输码长为L_f的码字。

相应地，接收端方面，对在信道中传输的码长为L_f的码字进行解缩短处理，使得解缩短后的码字的码长恢复为L_m，使用对应的码长为L_m的LDPC码校验矩阵对解缩短后的码字进行LDPC译码，得到译码后的码字。由于接收端进行LDPC译码使用的LDPC码校验矩阵对应的码长大于现有技术中接收端进行LDPC译码使用的LDPC码校验矩阵对应的码长，例如：现有802.11ad标准中接收端进行LDPC译码使用的LDPC码校验基矩阵对应的码长为672，本发明实施例提供的方案中接收端进行LDPC译码使用的LDPC码校验矩阵的码长为L_m，由于L_m大于672(L_m大于L_f，且L_f大于672)，而进行LDPC译码使用的LDPC码校验矩阵对应的码长越长译码性能越好，所以采用本发明实施例提供的技术方案能够获得更好的译码性能。

下面对本发明实施例提供的技术方案进行详细说明。

在背景技术中已经说明，为适应在下一代演进标准802.11ay中引入的CB技术，需要生成码长比672更长的码字。为此，要求发送端执行图8所示的方法。请参考图8，图8为本发明实施例提供的方案中发送端执行的方法的流程图，即为本发明实施例提供的一种生成用于在信道中传输的低密度奇偶校验LDPC码的方法的流程图。发送端执行的方法包括：

步骤81：发送端对LDPC码校验基矩阵进行扩展处理，得到用于编码的LDPC码校验矩阵；

步骤82：所述发送端利用所述用于编码的LDPC码校验矩阵对待编码的码字进行LDPC编码，得到编码后的码字；

步骤83：所述发送端对所述编码后的码字进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码，所述编码后的码字的码长大于所述用于在信道中传输的LDPC码的码长。

可以把步骤81-83依次称为扩展步骤、LDPC编码步骤和缩短步骤。

在扩展步骤中，发送端将LDPC码校验基矩阵扩展为码长为L_m的用于编码的LDPC码校验矩阵。在LDPC编码步骤中，发送端利用码长为L_m的于编码的LDPC码校验矩阵对待编码的码字进行LDPC编码，得到码长为L_m的编码后的码字。在缩短步骤中，发送端对码长为L_m的编码后的码字进行缩短处理，生成码长为L_f的码字，然后通过绑定后的信道传输码长为L_f的码字。

由于发送端依次执行扩展步骤、LDPC编码步骤和缩短步骤，所以相应地，接收端依次执行解缩短步骤、LDPC译码步骤。在解缩短步骤中，接收端对在信道中传输的码长为L_f的码字进行解缩短，得到码长为L_m的解缩短后的码字，使用码长为L_m的用于译码的LDPC码校验矩阵对解缩短后的码长为L_m的码字进行LDPC译码，得到译码后的码字。

下面首先对本发明实施例提供的技术方案中发送端依次执行的扩展步骤、LDPC编码步骤和缩短步骤进行详细说明。

发送端将LDPC码校验基矩阵扩展为码长为L_m的用于编码的LDPC码校验矩阵的过程为：发送端对LDPC码校验基矩阵的各个循环子矩阵进行基于扩展因子z的扩展处理，使得扩展后的LDPC码校验矩阵的各个循环子矩阵的行数和列数均扩展z倍，扩展后的LDPC码校验矩阵即为码长为L_m的用于编码的LDPC码校验矩阵，其中，L_m为LDPC码校验基矩阵的列数与扩展因子z的乘积。发送端执行扩展步骤的过程可参考现有技术，只要能够得到码长为L_m的用于编码的LDPC码校验矩阵即可。

以802.11ad标准为例，802.11ad标准中LDPC码校验基矩阵的列数为16，发送端对LDPC码校验基矩阵的各个循环子矩阵进行基于扩展因子z＝112的扩展处理，使得扩展后的LDPC码校验矩阵的各个循环子矩阵的行数和列数均扩展112倍，得到L_m＝1792(即16×112)的扩展后的LDPC码校验矩阵，即为码长L_m＝1792的用于编码的LDPC码校验矩阵。

以上为发送端执行扩展步骤的全部过程。接下来发送端执行LDPC编码步骤。发送端利用码长为L_m的用于编码的LDPC码校验矩阵对待编码的码字进行LDPC编码，得到码长为L_m的编码后的码字。具体如何进行LDPC编码可参考现有技术，在此不详细赘述。发送端得到码长为L_m的编码后的码字后，执行缩短步骤。

本发明实施例中，在步骤83之前，还包括：

所述发送端从所述编码后的码字的各个信息比特位中，确定q个缩短位置，q为所述编码后的码字的码长与所述用于在信道中传输的LDPC码的码长的差值；

相应地，步骤83包括：

所述发送端将所述编码后的码字中与所述q个缩短位置对应的信息比特位确定为需要缩短的信息比特位；

所述发送端对所述需要缩短的信息比特位进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码。

也就是说，缩短步骤包括：1)确定缩短位数，为描述方便，将缩短位数记为q；2)从码长为L_m的编码后的码字的各个信息比特位中确定q个缩短位置；3)按照q个缩短位置，对码长为L_m的编码后的码字进行缩短。

其中，发送端确定q的过程为：按照以下公式确定q：

q＝L_m-L_f

例如，L_m＝1792且L_f＝1344，则可以确定q＝448。

发送端从码长为L_m的编码后的码字的各个信息比特位中确定q个缩短位置的过程为：

所述发送端确定所述编码后的码字的各个信息比特位的置信度从小到大的第一排序；

所述发送端将所述第一排序中前q个信息比特位确定为q个缩短位置。

首先获得码长为L_m的编码后的码字的各个信息比特位的对数似然比(LLR)的绝对值，为描述方便，将对数似然比的绝对值(即|LLR|)称为置信度。信息比特位的置信度越小，表明该信息比特位越容易受到噪声的影响，因此，需要将置信度较小的信息比特位所在的位置确定为缩短位置。由于需要确定q个缩短位置，所以需要将码长为L_m的编码后的码字的各个信息比特位的置信度按照从小到大的顺序进行排序，然后将排在前q个信息比特位确定为q个缩短位置。

在本发明另一实施例中，若所述编码后的码字中由所述LDPC码校验基矩阵中的同一列扩展所得，则得到的z个信息比特位具有相同的置信度，z为所述扩展处理中使用的扩展因子，所述发送端从所述编码后的码字的各个信息比特位中，确定q个缩短位置，包括：

所述发送端确定所述LDPC码校验基矩阵的各个信息比特位的置信度从小到大的第二排序；

所述发送端将所述第二排序中前q₀个信息比特位确定为q₀个预缩短位置，其中，

所述发送端根据q满足q＝z(q₀-1)+n，且n为大于0的整数，或者q满足q＝zq₀，从所述编码后的码字的各个信息比特位中确定q个缩短位置。

如果码长为L_m的编码后的码字中，由LDPC码校验基矩阵中的同一列扩展得到的z个信息比特位具有相同的置信度，例如802.11ad标准中的LDPC码校验基矩阵，则可以首先根据LDPC码校验基矩阵的各个信息比特位的置信度，从LDPC码校验基矩阵的各个信息比特位中确定个预缩短位置，然后根据q满足q＝z(q₀-1)+n，且n为大于0的整数，或者q满足q＝zq₀，从码长为L_m的编码后的码字的各个信息比特位中确定q个缩短位置。

对于802.11ad标准来说，802.11标准包括4个LDPC码校验基矩阵，码率分别为分别对802.11标准包括的4个LDPC码校验基矩阵的各个信息比特位的置信度按照从小到大的顺序进行排序，得到的缩短优先级图样如表1所示：

表1 802.11标准包括的4个LDPC码校验基矩阵的缩短优先级图样

表1中，缩短优先级图样包含的数字表示802.11标准中的LDPC码校验基矩阵的信息比特位的列序号，排序在前的优先缩短，其中每列代表Z＝42个信息比特位。获得表1所示的缩短优先级图样的方法包括以下步骤：

1)选定校验基矩阵及码率，进行仿真，仿真条件中sigma设置为0，并不过信道，译码方式为log-BP，设置译码信道信息初始值为±1(或其他)，设定迭代次数10次，开始仿真；

2)输出迭代后的|LLR|并由小到大排序，其中|LLR|越小表示易受噪声影响；

3)根据上一步中排序将对应位置的信息比特位置进行排序。

根据q满足q＝z(q₀-1)+n，且n为大于0的整数，从码长为L_m的编码后的码字的各个信息比特位中确定q个缩短位置的过程为：

所述发送端将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置中的前q₀-1个预缩短位置分别对应的z个信息比特位确定为z(q₀-1)个缩短位置；

所述发送端将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置中的最后一个缩短位置对应的z个信息比特位中任意n个信息比特位确定为n个缩短位置，或，与所述最后一个缩短位置对应的z个信息比特位置信度从小到大的第三排序中前n个信息比特位确定为n个缩短位置。

如果q满足q＝z(q₀-1)+n，则首先确定q₀个预缩短位置中前q₀-1个预缩短位置在码长为L_m的编码后的码字中分别对应的z个位置为缩短位置。然后确定q₀个预缩短位置中最后1个预缩短位置在码长为L_m的编码后的码字中对应的z个位置中的任n个位置为缩短位置，或者，将q₀个预缩短位置中最后1个预缩短位置在码长为L_m的编码后的码字中对应的z个位置上的各个信息比特位的置信度按照由小到大进行排序，将前n个信息比特位确定为缩短位置。

举例来讲，且L_f＝1344，以802.11标准为例，LDPC码校验基矩阵的码率扩展因子z＝100，缩短位数q＝256。则

图1为IEEE802.11ad标准中码率的LDPC码校验基矩阵，对图1所示的LDPC码校验基矩阵的各个信息位的置信度进行计算，确定第2列和第4列的置信度为最小和次小，第7列的置信度为第三小，故优先将第2列和第4列所在的位置和第7列所在的部分位置作为预缩短位置，将第2列和第4列所在的位置在码长为L_m的编码后的码字中分别对应的100个位置作为缩短位置，将第7列在码长为L_m的编码后的码字中对应的100个位置中任意56个位置作为缩短位置，或者确定第7列在码长为L_m的编码后的码字中对应的100个位置上的各个信息比特位的置信度按照由小到大进行排序，将前56个信息比特位确定为缩短位置。

根据q满足q＝zq₀，从码长为L_m的编码后的码字的各个信息比特位中确定q个缩短位置的过程为：

所述发送端将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置分别对应的z个信息比特位确定为zq₀个缩短位置。

如果q满足q＝zq₀，则确定q₀个预缩短位置在码长为L_m的编码后的码字中分别对应的z个位置为缩短位置。

举例来讲，且L_f＝1344，以802.11标准为例，LDPC码校验基矩阵的码率扩展因子z＝112，缩短位数q＝448。则

图5为IEEE802.11ad标准中码率的LDPC码校验基矩阵，对图5所示的LDPC码校验基矩阵的各个信息位的置信度进行计算，确定第1、2、4、8列和第4列的置信度为最小、次小、第三小和第四小，故优先将第1、2、4、8列所在的位置作为预缩短位置，将第1、2、4、8列所在的位置在码长为L_m的编码后的码字中分别对应的112个位置作为缩短位置。

接下来发送端执行按照q个缩短位置，对码长为L_m的编码后的码字，进行缩短的步骤。包括：

所述发送端将所述编码后的码字中与所述q个缩短位置对应的信息比特位确定为需要缩短的信息比特位；

所述发送端对所述需要缩短的信息比特位进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码。

发送端对q个缩短位置在码长为L_m的编码后的码字中对应的信息比特位进行缩短，具体如何进行缩短可参考现有技术，在此不详细赘述。发送端按照q个缩短位置，对码长为L_m的编码后的码字进行缩短，生成码长为L_f的码字，然后通过绑定后的信道传输码长为L_f的码字。

下面举4个实施例说明本发明实施例提供的技术方案中发送端所执行的步骤及结果。

实施例一：

需要生成的码字的码率且码长L_f＝1344。以802.11ad标准为例，确定z＝100，L_m＝1600，q＝256，根据表1，确定的LDPC码校验基矩阵中第2列和第4列和第7列所在的部分位置作为预缩短位置。

a)对码率的LDPC码校验基矩阵进行基于扩展因子z＝100的扩展处理，得到L_m＝1600的用于编码的LDPC码校验矩阵；

b)利用L_m＝1600的用于编码的LDPC码校验矩阵对待编码的码字进行LDPC编码，得到码长为L_m＝1600的编码后的码字；

c)将第2列和第4列在L_m＝1600的编码后的码字中分别对应的100个信息比特位作为缩短位置，将第7列在L_m＝1600的编码后的码字中对应的100个信息比特位中任意56个信息比特位作为缩短位置，或者确定第7列在编码后的码字中对应的100个信息比特位的置信度由小到大的排序，将前56个信息比特位确定为缩短位置；

d)将缩短位置上的元素置0，生成码率码长L_f＝1344的码字。

实施例二

需要生成的码字的码率且码长L_f＝1344。以802.11ad标准为例，确定z＝112，L_m＝1792，q＝448，根据表1，确定的LDPC码校验基矩阵中第1、2、4、8列作为预缩短位置。

a)对码率的LDPC码校验基矩阵进行基于扩展因子z＝112的扩展处理，得到L_m＝1792的用于编码的LDPC码校验矩阵；

b)利用L_m＝1792的用于编码的LDPC码校验矩阵对待编码的码字进行LDPC编码，得到码长为L_m＝1792的编码后的码字；

c)将第1、2、4、8列在L_m＝1792的编码后的码字中分别对应的112个信息比特位作为缩短位置；

d)将缩短位置上的元素置0，生成码率且码长L_f＝1344的码字。

请参考图6，图6为采用仿真条件：AWGN信道，64QAM调制，采用的译码算法为Log-SPA算法，译码迭代20次，前述实施例一、前述实施例二分别与现有方案的误帧率的对比图。图6中横坐标为SNR(dB)，纵坐标为FER。

从图6中可以看出，对于生成码长L_f＝1344的码字，前述实施例一、前述实施例二的性能明显优于现有方案的性能，其中，实施例一相对于现有方案的性能增益大于等于1dB，实施例二相对于现有方案的性能增益约为0.8dB。

实施例三

需要生成的码字的码率且码长L_f＝2016。以802.11ad标准为例，确定z＝140，L_m＝2240，q＝224，根据表1，确定的LDPC码校验基矩阵中第2列和第4列所在的部分位置作为预缩短位置。

a)对码率的LDPC码校验基矩阵进行基于扩展因子z＝140的扩展处理，得到L_m＝2240的用于编码的LDPC码校验矩阵；

b)将第2列在L_m＝2240的用于编码的LDPC码校验矩阵中对应的140个信息比特位作为缩短位置，将第4列在L_m＝2240的用于编码的LDPC码校验矩阵中对应的140个信息比特位中任意84个信息比特位作为缩短位置，或者确定第4列在用于编码的LDPC码校验矩阵中对应140个信息比特位的置信度由小到大的排序，将前84个信息比特位确定为缩短位置；

d)将缩短位置上的元素置0，生成码率且码长L_f＝2016的码字。

实施例四

需要生成的码字的码率且码长L_f＝2016。以802.11ad标准为例，确定z＝168，L_m＝2688，q＝672，根据表1，确定的LDPC码校验基矩阵中第1、2、4、8列作为预缩短位置。

a)对码率的LDPC码校验基矩阵进行基于扩展因子z＝168的扩展处理，得到L_m＝2688的用于编码的LDPC码校验矩阵；

b)利用L_m＝2688的用于编码的LDPC码校验矩阵对待编码的码字进行LDPC编码，得到码长为L_m＝2688的编码后的码字；

c)将第1、2、4、8列在L_m＝2688的编码后的码字中分别对应的168个信息比特位作为缩短位置；

d)将缩短位置上的元素置0，生成码率且码长L_f＝2688的码字。

请参考图7，图7为采用仿真条件：AWGN信道，64QAM调制，采用的译码算法为Log-SPA算法，译码迭代20次，前述实施例三、前述实施例四分别与现有方案的误帧率的对比图。图7中横坐标为SNR(dB)，纵坐标为FER。

从图7中可以看出，对于生成码长L_f＝2016的码字，前述实施例三、前述实施例四的性能明显优于现有方案的性能，其中，实施例三相对于现有方案的性能增益越等于0.9dB，实施例四相对于现有方案的性能增益约为0.7dB。

从图6和图7可以看出，本发明实施例提供的方案能够生成码长为任意长度的码字，灵活性高。

接下来对本发明实施例提供的技术方案中接收端端依次执行的解缩短步骤、LDPC译码步骤进行详细说明。

由于缩短位数q和q个缩短位置已知，所以接收端将q个缩短位置在缩短后的码字中对应的位置插入0，即可得到解缩短后的码长为L_m的码字，使用用于译码的校验矩阵对解缩短后的码字进行LDPC译码，得到译码后的码字。

发送端执行的解缩短步骤、LDPC译码步骤是接收端执行的缩短步骤和LDPC译码步骤的逆过程，实施方式类似，在此就不赘述。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种生成用于在信道中传输的低密度奇偶校验LDPC码的设备。请参考图9，图9为该设备的示意图。该设备可以是图1中的发送端。该设备900包括：

处理器91、存储器92、总线90，所述处理器91与所述存储器92通过所述总线90连接；

所述处理器91用于：

对LDPC码校验基矩阵进行扩展处理，得到用于编码的LDPC码校验矩阵；

利用所述用于编码的LDPC码校验矩阵对待编码的码字进行LDPC编码，得到编码后的码字；

对所述编码后的码字进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码，，所述编码后的码字的码长大于所述用于在信道中传输的LDPC码的码长。

可选的，所述处理器91用于：

确定所述编码后的码字的各个信息比特位的置信度从小到大的第一排序；

将所述第一排序中前q个信息比特位确定为q个缩短位置，q为所述编码后的码字的码长与所述用于在信道中传输的LDPC码的码长的差值；

将所述编码后的码字中与所述q个缩短位置对应的信息比特位确定为需要缩短的信息比特位；

对所述需要缩短的信息比特位进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码。

可选的，若所述编码后的码字中由所述LDPC码校验基矩阵中的同一列扩展所得，则得到的z个信息比特位具有相同的置信度，z为所述扩展处理中使用的扩展因子，所述处理器91用于：

确定所述LDPC码校验基矩阵的各个信息比特位的置信度从小到大的第二排序；

将所述第二排序中前q₀个信息比特位确定为q₀个预缩短位置，其中，

根据q满足q＝z(q₀-1)+n，且n为大于0的整数，或者q满足q＝zq₀，从所述编码后的码字的各个信息比特位中确定q个缩短位置，q为所述编码后的码字的码长与所述用于在信道中传输的LDPC码的码长的差值；

将所述编码后的码字中与所述q个缩短位置对应的信息比特位确定为需要缩短的信息比特位；

对所述需要缩短的信息比特位进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码。

可选的，所述q满足q＝z(q₀-1)+n，且n为大于0的整数，所述处理器91用于：

将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置中的前q₀-1个预缩短位置分别对应的z个信息比特位确定为z(q₀-1)个缩短位置；

将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置中的最后一个缩短位置对应的z个信息比特位中任意n个信息比特位确定为n个缩短位置，或，与所述最后一个缩短位置对应的z个信息比特位置信度从小到大的第三排序中前n个信息比特位确定为n个缩短位置。

可选的，所述q满足q＝zq₀，所述处理器91用于：

将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置分别对应的z个信息比特位确定为zq₀个缩短位置。

进一步，在图9中，总线90可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线90将包括由处理器91代表的一个或多个处理器和存储器92代表的存储器的各种电路连接在一起。总线90还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。

处理器91负责管理总线90和通常的处理，而存储器92可以被用于存储处理器91在执行操作时所使用的数据。

前述图8所示的方法中的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的设备，通过前述对图8所示的方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中设备的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种生成用于在信道中传输的低密度奇偶校验LDPC码的装置。请参考图10，图10为该装置的示意图。该装置可以是图1中的发送端。该装置包括：

扩展单元101，用于对LDPC码校验基矩阵进行扩展处理，得到用于编码的LDPC码校验矩阵；

编码单元102，用于利用所述用于编码的LDPC码校验矩阵对待编码的码字进行LDPC编码，得到编码后的码字；

缩短单元103，用于对所述编码后的码字进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码，所述编码后的码字的码长大于所述用于在信道中传输的LDPC码的码长。

可选的，所述缩短单元103用于：

确定所述编码后的码字的各个信息比特位的置信度从小到大的第一排序；

将所述第一排序中前q个信息比特位确定为q个缩短位置，q为所述编码后的码字的码长与所述用于在信道中传输的LDPC码的码长的差值；

将所述编码后的码字中与所述q个缩短位置对应的信息比特位确定为需要缩短的信息比特位；

对所述需要缩短的信息比特位进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码。

可选的，若所述编码后的码字中由所述LDPC码校验基矩阵中的同一列扩展所得，则得到的z个信息比特位具有相同的置信度，z为所述扩展处理中使用的扩展因子，所述缩短单元103用于：

确定所述LDPC码校验基矩阵的各个信息比特位的置信度从小到大的第二排序；

将所述第二排序中前q₀个信息比特位确定为q₀个预缩短位置，其中，

根据q满足q＝z(q₀-1)+n，且n为大于0的整数，或者q满足q＝zq₀，从所述编码后的码字的各个信息比特位中确定q个缩短位置，q为所述编码后的码字的码长与所述用于在信道中传输的LDPC码的码长的差值；

将所述编码后的码字中与所述q个缩短位置对应的信息比特位确定为需要缩短的信息比特位；

对所述需要缩短的信息比特位进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码。

可选的，所述q满足q＝z(q₀-1)+n，且n为大于0的整数，所述缩短单元103用于：

将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置中的前q₀-1个预缩短位置分别对应的z个信息比特位确定为z(q₀-1)个缩短位置；

将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置中的最后一个缩短位置对应的z个信息比特位中任意n个信息比特位确定为n个缩短位置，或，与所述最后一个缩短位置对应的z个信息比特位置信度从小到大的第三排序中前n个信息比特位确定为n个缩短位置。

可选的，所述发送端根据q满足q＝zq₀，所述缩短单元103用于：

所述发送端将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置分别对应的z个信息比特位确定为zq₀个缩短位置。

前述图8所示的方法中的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的装置，通过前述对图8所示的方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中装置的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种生成用于在信道中传输的低密度奇偶校验LDPC码的方法，其特征在于，所述方法包括：

发送端对LDPC码校验基矩阵进行扩展处理，得到用于编码的LDPC码校验矩阵；

所述发送端利用所述用于编码的LDPC码校验矩阵对待编码的码字进行LDPC编码，得到编码后的码字；

所述发送端对所述编码后的码字进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码，所述编码后的码字的码长大于所述用于在信道中传输的LDPC码的码长。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端对所述编码后的码字进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码，包括：

所述发送端确定所述编码后的码字的各个信息比特位的置信度从小到大的第一排序；

所述发送端将所述第一排序中前q个信息比特位确定为q个缩短位置，q为所述编码后的码字的码长与所述用于在信道中传输的LDPC码的码长的差值；

所述发送端将所述编码后的码字中与所述q个缩短位置对应的信息比特位确定为需要缩短的信息比特位；

所述发送端对所述需要缩短的信息比特位进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述编码后的码字中由所述LDPC码校验基矩阵中的同一列扩展所得，则得到的z个信息比特位具有相同的置信度，z为所述扩展处理中使用的扩展因子，所述发送端对所述编码后的码字进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码，包括：

所述发送端确定所述LDPC码校验基矩阵的各个信息比特位的置信度从小到大的第二排序；

所述发送端将所述第二排序中前q₀个信息比特位确定为q₀个预缩短位置，其中，

所述发送端根据q满足q＝z(q₀-1)+n，且n为大于0的整数，或者q满足q＝zq₀，从所述编码后的码字的各个信息比特位中确定q个缩短位置，q为所述编码后的码字的码长与所述用于在信道中传输的LDPC码的码长的差值；

所述发送端将所述编码后的码字中与所述q个缩短位置对应的信息比特位确定为需要缩短的信息比特位；

所述发送端对所述需要缩短的信息比特位进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述发送端根据q满足q＝z(q₀-1)+n，且n为大于0的整数，从所述编码后的码字的各个信息比特位中确定q个缩短位置，包括：

所述发送端将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置中的前q₀-1个预缩短位置分别对应的z个信息比特位确定为z(q₀-1)个缩短位置；

所述发送端将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置中的最后一个缩短位置对应的z个信息比特位中任意n个信息比特位确定为n个缩短位置，或，与所述最后一个缩短位置对应的z个信息比特位置信度从小到大的第三排序中前n个信息比特位确定为n个缩短位置。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述发送端根据q满足q＝zq₀，从所述编码后的码字的各个信息比特位中确定q个缩短位置，包括：

所述发送端将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置分别对应的z个信息比特位确定为zq₀个缩短位置。

6.一种生成用于在信道中传输的低密度奇偶校验LDPC码的设备，其特征在于，所述设备包括：

处理器、存储器和总线，所述处理器与所述存储器通过所述总线连接，所述处理器用于：

对LDPC码校验基矩阵进行扩展处理，得到用于编码的LDPC码校验矩阵；

利用所述用于编码的LDPC码校验矩阵对待编码的码字进行LDPC编码，得到编码后的码字；

对所述编码后的码字进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码，所述编码后的码字的码长大于所述用于在信道中传输的LDPC码的码长。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述处理器用于：

确定所述编码后的码字的各个信息比特位的置信度从小到大的第一排序；

将所述第一排序中前q个信息比特位确定为q个缩短位置，q为所述编码后的码字的码长与所述用于在信道中传输的LDPC码的码长的差值；

将所述编码后的码字中与所述q个缩短位置对应的信息比特位确定为需要缩短的信息比特位；

对所述需要缩短的信息比特位进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码。

8.如权利要求6所述的设备，其特征在于，若所述编码后的码字中由所述LDPC码校验基矩阵中的同一列扩展所得，则得到的z个信息比特位具有相同的置信度，z为所述扩展处理中使用的扩展因子，所述处理器用于：

确定所述LDPC码校验基矩阵的各个信息比特位的置信度从小到大的第二排序；

将所述第二排序中前q₀个信息比特位确定为q₀个预缩短位置，其中，

根据q满足q＝z(q₀-1)+n，且n为大于0的整数，或者q满足q＝zq₀，从所述编码后的码字的各个信息比特位中确定q个缩短位置，q为所述编码后的码字的码长与所述用于在信道中传输的LDPC码的码长的差值；

将所述编码后的码字中与所述q个缩短位置对应的信息比特位确定为需要缩短的信息比特位；

对所述需要缩短的信息比特位进行缩短处理，生成所述用于在信道中传输的LDPC码。

9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述q满足q＝z(q₀-1)+n，且n为大于0的整数，所述处理器用于：

将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置中的前q₀-1个预缩短位置分别对应的z个信息比特位确定为z(q₀-1)个缩短位置；

将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置中的最后一个缩短位置对应的z个信息比特位中任意n个信息比特位确定为n个缩短位置，或，与所述最后一个缩短位置对应的z个信息比特位置信度从小到大的第三排序中前n个信息比特位确定为n个缩短位置。

10.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述q满足q＝zq₀，所述处理器用于：

将所述编码后的码字中与所述q₀个预缩短位置分别对应的z个信息比特位确定为zq₀个缩短位置。