CN108880747A - 一种适用于短无速率码的低4环数通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于短无速率码的低4环数通信方法，通过在编码过程中实时统计每个信息节点包含的4环数，如果发现某个信息节点所包含的4环数不小于设定阈值T_f，则在第二信息节点集合中删除该信息节点，使其不参与后续编码。通过上述操作减少了短无速率码生成矩阵中的4环数目，从而使短无速率码能够以较小的译码开销成功译码，提升了短无速率码的译码性能，从而获得优良的通信效果。

Description

一种适用于短无速率码的低4环数通信方法

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种适用于短无速率码的低4环数通信方法。

背景技术

随着通信技术的不断发展，用户终端所获取的数据量急剧增加。由于受到体积、功耗等众多因素的限制，用户终端数据存储能力较为有限；另一方面，由于客户终端所处环境的复杂性，通信链路往往也较为复杂且随时间动态变化。传统编码方式，如Turbo码、LDPC码等，在设计时往往按照最差信道状态下的码率值进行编码以确保数据能够可靠传输，因此其码率值恒定。但是当实际的信道状态变好时，系统仍然以固定码率进行数据传输，难以利用信道余量传输更多的数据，造成了资源浪费。

无速率码的出现则能很好的解决上述问题。无速率码是一种高效可靠的新型信道编码方式，其特有的链路自适应特点能够使得码率值始终跟随信道状态的好坏自适应地提高或降低，从而充分利用信道资源，提高数据传输的效率。

然而无速率码一般需要在码长较长时才能以较小的译码开销成功译码，而在码长较短时需要更多的译码开销才能成功译码，并且仍具有较高的误码平台。这是由于在码长较短时，无速率码特殊的编码方式会使生成矩阵中存在较多数目长度为4的短环，这些4环的存在会使得译码时信息节点和编码节点之间的信息仅仅是来回传递而非更新，降低了短无速率码的译码性能和实用性。在生成矩阵中，如果任意两行(列)的相同位置的非零元素的个数为2，则存在4环。图1给出了信息节点个数k＝4、编码节点个数N＝6时，一种可能的编码情况，其中信息节点s₁、s₄和编码节点c₁、c₆之间构成了1个4环。在对应的生成矩阵中，则体现为第1行的第1个、第6个元素的值为1，第4行的第1个、第6个元素的值为1，如图2所示。

因此，非常有必要改进短无速率码的编码方法以减少生成矩阵中的4环数，提升译码性能，获得优良的通信效果。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种适用于短无速率码的低4环数通信方法，能够减少生成矩阵中4环数，提升译码性能，获得优良的通信效果。

一种适用于短无速率码的低4环数通信方法，包括以下步骤：

S1：将发送端的k个信息节点{s₁,s₂,...,s_k}构成两个相同的信息节点集合S₁、S₂，并构建k×N维的全0矩阵作为生成矩阵G_k×N，其中N为编码节点的个数，信息节点的值为0或1，且1,2,…,k为信息节点的序号；

S2：根据与第一信息节点集合S₁对应的第一度分布函数Ω⁽¹⁾获取其中一个编码节点c_j的第一度数值d₁，并根据与第二信息节点集合S₂对应的第二度分布函数Ω⁽²⁾获取所述编码节点c_j的第二度数值d₂，1≤j≤N；如果第二度数值d₂不大于第二信息节点集合S₂中信息节点的个数，则随机选取第一信息节点集合S₁或第二信息节点集合S₂执行步骤S3，且随机选取满足：选中第一信息节点集合S₁的第一概率p₁小于选中第二信息节点的第二概率p₂；如果第二度数值d₂大于第二信息节点集合S₂中信息节点的个数，则选取第一信息节点集合S₁执行步骤S3；

S3：在步骤S2中选取的信息节点集合中随机选取对应的d₁或d₂个信息节点进行逻辑运算，将逻辑运算结果f_j作为编码节点c_j的值，同时将生成矩阵G_k×N第j列中与所选取的d₁或d₂个信息节点的序号的对应行上的元素赋值为1；

S4：统计步骤S3后每个信息节点包含的4环数，将4环数不小于设定阈值T_f的信息节点从第二信息节点集合S₂中删除，第一信息节点集合S₁保持不变；其中，如果生成矩阵G_k×N的任意两行中，存在两组以上位于相同列数的1，其中组数用X表示，则该两行对应的两个信息节点的4环数为X-1；

S5：将更新后的第二信息节点集合S₂重新执行步骤S2至S4，获取下一个编码节点的值，以此类推，直到确定所有编码节点的值，得到编码数据{f₁,f₂,...,f_N}，从而完成编码；

S6：将编码数据{f₁,f₂,...,f_N}与最终的生成矩阵G_k×N发送到接收端，实现发送端和接收端的通信。

进一步地，所述设定阈值T_f的具体计算方法为：

根据所述第一度分布函数Ω⁽¹⁾和第二度分布函数Ω⁽²⁾、信息节点个数k以及编码节点个数N，获取生成矩阵G_k×N的平均4环数C_num；

根据平均4环数C_num，获取任意一个信息节点的平均4环数则设定阈值

进一步地，所述第一度分布函数Ω⁽¹⁾的平均度数值小于第二度分布函数Ω⁽²⁾的平均度数值。

进一步地，所述逻辑运算为异或运算、同或运算、与运算或者非运算。

有益效果：

本发明提供一种适用于短无速率码的低4环数通信方法，通过在编码过程中实时统计每个信息节点包含的4环数，如果发现某个信息节点所包含的4环数不小于设定阈值T_f，则在第二信息节点集合中删除该信息节点，使其不参与后续编码。通过上述操作减少了短无速率码生成矩阵中的4环数目，从而使短无速率码能够以较小的译码开销成功译码，提升了短无速率码的译码性能，从而获得优良的通信效果。

附图说明

图1为现有技术中无速率码中信息节点和编码节点构成4环的示意图；

图2为与图1相对应的生成矩阵示意图；

图3为本申请实施例一提供的一种适用于短无速率码的低4环数通信方法的流程图；

图4为本申请实施例一提供的编码示意图；

图5为本申请实施例二提供的适用于短无速率码的低4环数通信方法的另一种流程图；

图6为本申请实施例二提供的信息节点和编码节点连接关系示意图；

图7为本申请实施例二提供的与图6对应的生成矩阵示意图；

图8为本申请实施例三提供的第一种仿真情况下，k＝50、N＝100、信噪比为{0,1,2,3,4,5}dB时本方法与传统方法的误比特率性能比较示意图；

图9为本申请实施例三提供的第一种仿真情况下，k＝200、N＝{400,240,280,320,360,400}、信噪比为0dB时，采用第二度分布函数Ω^(2)'的情况下本方法与传统方法的误比特率性能比较示意图；

图10为本申请实施例三提供的第二种仿真情况下，k＝200、N＝{400,240,280,320,360,400}、信噪比为0dB时，采用第二度分布函数Ω⁽²⁾的情况下本方法与传统方法的误比特率性能比较示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

编码是发送端根据k个信息节点进行编码，产生N个编码节点，然后将N个编码节点形成的编码数据{f₁,f₂,...,f_N}发送到接收端。参见图3，该图为本实施例提供的一种适用于短无速率码的低4环数通信方法的流程图。一种适用于短无速率码的低4环数通信方法，包括初始化、选取第一信息节点集合S₁或第二信息节点集合S₂、编码、统计4环数并更新第二信息节点集合、根据更新后的第二信息节点集合重新执行前述步骤等。具体地，包括以下步骤：

S1：将发送端的k个信息节点{s₁,s₂,...,s_k}构成两个相同的信息节点集合S₁、S₂，并构建k×N维的全0矩阵作为生成矩阵G_k×N，其中N为编码节点的个数，信息节点的值为0或1，且1,2,…,k为信息节点的序号。

需要说明的是，生成矩阵G_k×N的每一行对应一个信息节点，每一列对应一个编码节点，编码前G_k×N中所有元素的值均为0。在编码过程中，如果第i(1≤i≤k)个信息节点参与了第j(1≤j≤N)个编码节点的生成，则将G_k×N的第i行、第j列的元素值设定为1。

S2：根据与第一信息节点集合S₁对应的第一度分布函数Ω⁽¹⁾获取其中一个编码节点c_j的第一度数值d₁，并根据与第二信息节点集合S₂对应的第二度分布函数Ω⁽²⁾获取所述编码节点c_j的第二度数值d₂，1≤j≤N；如果第二度数值d₂不大于第二信息节点集合S₂中信息节点的个数，则随机选取第一信息节点集合S₁或第二信息节点集合S₂执行步骤S3，且随机选取的概率满足：选中第一信息节点集合S₁的第一概率p₁小于选中第二信息节点的第二概率p₂；如果第二度数值d₂大于第二信息节点集合S₂中信息节点的个数，则选取第一信息节点集合S₁执行步骤S3。

需要说明的是，所述第一度分布函数Ω⁽¹⁾的平均度数值小于第二度分布函数Ω⁽²⁾的平均度数值。也就是说，第二度分布函数Ω⁽²⁾是预先给定的，不做改变。第一度分布函数Ω⁽¹⁾需要进行设计而非预先给定的。定义第一度分布函数为其中ω_d是选中度数d的概率，d_c是最大度数值。同时，在短码长情况下，造成生成矩阵G_k×N中4环数较多的原因之一就是大度数值编码节点的存在。因此，在设计第一度分布函数Ω⁽¹⁾时，仅保留度分布函数中起关键作用的ω_d，以达到在不影响译码性能的前提下从最大程度上减少4环的目的。

需要说明的是，由于在后续步骤S4中，需要删除第二信息节点集合S₂中4环数不小于设定阈值T_f的信息节点，也就是说，在编码的过程中，第二信息节点集合S₂中信息节点的个数在不断减少，因此可能出现第二信息节点集合S₂元素个数小于从第二度分布函数Ω⁽²⁾中所选第二度数值d₂的情况。在这种情况下，将强制选用第一信息节点集合S₁中的信息节点进行本次编码，并根据第一度分布函数Ω⁽¹⁾选择第一度数值d₁。

S3：在步骤S2中选取的信息节点集合中随机选取对应的d₁或d₂个信息节点进行逻辑运算，将逻辑运算结果f_j作为编码节点c_j的值，同时将生成矩阵G_k×N第j列中与所选取的d₁或d₂个信息节点的序号的对应行上的元素赋值为1。

需要说明的是，在步骤S2中选取的信息节点集合中随机选取对应的d₁或d₂个信息节点进行逻辑运算，指的是如果步骤S2中选取的是第一信息节点集合S₁，则步骤S3选取个d₁信息节点进行逻辑运算；如果步骤S2中选取的是第二信息节点集合S₂，则步骤S3选取个d₂信息节点进行逻辑运算。

需要说明的是，所述逻辑运算为异或运算、同或运算、与运算或者非运算。

S4：统计步骤S3后每个信息节点包含的4环数，将4环数不小于设定阈值T_f的信息节点从第二信息节点集合S₂中删除，第一信息节点集合S₁保持不变；其中，如果生成矩阵G_k×N的任意两行中，存在两组以上位于相同列数的1，其中组数用X表示，则该两行对应的两个信息节点的4环数为X-1。

需要说明的是，在传统的编码方法中，若给定度分布函数Ω(x)、信息节点个数k以及编码节点个数N，则能够推导出最终生成矩阵的平均4环数。进而可以证明，生成矩阵中的4环数不可能为0，即无法完全消除4环，只能通过控制编码过程减少4环数。另一方面，只有当每个信息节点都连接到编码节点时，才能成功译码。为了使每个信息节点包含的4环数足够少，且都能连接到足够多的编码节点，可以将设定阈值T_f设定为传统编码方法下任意一个信息节点的平均4环数。

设定阈值T_f的具体计算方法为：

S401：根据所述第一度分布函数Ω⁽¹⁾和第二度分布函数Ω⁽²⁾、信息节点个数k以及编码节点个数N，获取生成矩阵G_k×N的平均4环数C_num；

S402：根据平均4环数C_num，获取任意一个信息节点的平均4环数则设定阈值

需要说明的是，生成矩阵G_k×N的第i行、第j列的元素值为1时，表示第i个信息节点参与了第j个编码节点的生成，因此，在统计每个信息节点包含的4环数时，是对步骤S3中更新后的生成矩阵进行的。

由此可见，本实施例不改变原有的第二度分布函数Ω⁽²⁾，仅通过引入设定阈值等参数控制编码过程来达到减少4环的目的，因此在任意度分布函数下均能实现译码性能的提升。

S5：将更新后的第二信息节点集合S₂重新执行步骤S2至S4，获取下一个编码节点的值，以此类推，直到确定所有编码节点的值，得到编码数据{f₁,f₂,...,f_N}，从而完成编码。

S6：将编码数据{f₁,f₂,...,f_N}与最终的生成矩阵G_k×N发送到接收端，实现发送端和接收端的通信。

参见图4，该图为本实施例提供的编码示意图。本实施例提供一种适用于短无速率码的低4环数通信方法，通过在编码过程中实时统计每个信息节点包含的4环数，如果发现某个信息节点所包含的4环数不小于设定阈值T_f，则在第二信息节点集合中删除该信息节点，使其不参与后续编码。通过上述操作减少了短无速率码生成矩阵中的4环数目，从而使短无速率码能够以较小的译码开销成功译码，提升了短无速率码的译码性能，从而得到优良的通信效果。

实施例二

下面以信息节点数为k＝6，编码节点个数N＝8为例，对本实施例提供的一种适用于短无速率码的低4环数通信方法进行详细说明。

信息节点数为k＝6，编码节点个数N＝8，第一概率值p₁和第二概率值p₂分别为0.1和0.9，初始时S₁＝S₂＝{0,0,1,0,1,1}，G_k×N＝0，所采用的第一度分布函数Ω⁽¹⁾和第二度分布函数Ω⁽²⁾分别为：

Ω⁽¹⁾＝0.5x+0.5x² (1)

Ω⁽²⁾＝0.2x+0.5x²+0.3x³ (2)

需要说明的是，本实施例的度分布函数仅用于对本实施例方法的说明，不用于仿真或实际编码中。

设定阈值T_f根据上述实施例所描述的方法求得，取值为1。参见图5，该图为本实施例提供的一种适用于短无速率码的低4环数编码方法的另一种流程图。在上述条件下，对可能存在的一种编码情况进行说明如下：

(1)依据第一概率值p₁和第二概率值p₂选择参与编码的集合，假设生成第1个编码节点时选择的集合为第一信息节点集合S₁；

(2)根据第一度分布函数Ω⁽¹⁾选择第一度数值d₁为2；

(3)从第一信息节点集合S₁中随机选择2个信息节点，选中了s₁与s₆；

(4)将s₁与s₆进行异或得到结果为1，则编码节点c₁＝1；

(5)将生成矩阵G_k×N第1列中的第1个元素与第6个元素赋值为1，完成生成矩阵的更新。

与图5所示的流程图相对应，由此便得到了第一个编码节点的值。继续重复上述步骤，直至生成第5个编码节点之前。参见图6，该图为本申请实施例提供的信息节点和编码节点连接关系示意图。在图6中，生成第5个编码节点时选择了第二信息节点集合S₂，此时的生成矩阵(生成第4个编码节点之后的经过更新的矩阵)中已经存在了1个4环，即由信息节点s₃和s₅以及编码节点c₃和c₄构成。因此，第5个编码节点的生成过程有所变化，具体如下：

(1)依据第一概率值p₁和第二概率值p₂选择参与编码的集合。生成第5个编码节点时选择的集合为S₂；

(2)此时生成矩阵G_k×N中存在4环，即信息节点s₃和s₅所包含的4环数均为1。又设定阈值T_f＝1，故节点s₃和s₅满足删除条件，因此将s₃和s₅从集合S₂中删除。此时，集合S₂＝{s₁,s₂,s₄,s₆}＝{0,0,0,1}；

(3)根据第二度分布函数Ω⁽²⁾选择第二度数值d₂为1；

(4)此时第二信息节点集合S₂中元素个数为4，大于所选第二度数值1；

(5)从第二信息节点集合S₂中随机选择1个信息节点，选中了s₁；

(6)将s₁赋值给第5个编码节点，则c₅＝0；

(7)将生成矩阵G_k×N第5列中的第1个元素赋值为1，完成生成矩阵的更新。

至此，便完成了第5个编码节点的生成。

发送端继续按照图5所示的流程进行编码，直至确定所有编码节点的值，然后将编码节点的值形成的编码数据与最终的生成矩阵G_k×N发送给接收端。本实施例最终的编码结果如图6所示，对应的生成矩阵如图7所示。

实施例三

为了说明本方法对不同度分布函数、不同信息节点个数k以及不同信噪比的普适性，本实施例给出了改变信噪比、改变度分布函数Ω⁽²⁾、改变信息节点数目时短无速率码的译码性能情况。

下面首先对信息节点个数为k＝50时的第一种仿真情况进行相关参数设置。译码开销，即码率倒数设置为R^-1＝2，则对应的编码节点的个数为N＝100，T_f根据上述实施例中所描述的方法求得，第一概率值p₁和第二概率值p₂为0.1和0.9。仿真在加性高斯白噪声信道条件下进行，信噪比分别为{0,1,2,3,4,5}dB，采用BPSK调制和解调，仿真次数为50000次。所采用的第一度分布函数Ω⁽¹⁾和第二度分布函数Ω⁽²⁾分别为：

Ω⁽¹⁾＝0.7x+0.3x² (3)

Ω⁽²⁾＝0.06x+0.495x²+0.16x³+0.08x⁴

+0.05x⁵+0.037x⁸+0.02x⁹+0.04x¹⁶+0.058x¹⁹ (4)

下面对信息节点个数为k＝200时的第二种仿真情况进行相关参数设置。译码开销，即码率倒数设置为R^-1＝{2,2.2,2.4,2.6,2.8,3}，则对应的编码节点的个数为N＝{400,240,280,320,360,400}，T_f根据上述实施例中所描述的方法求得，每个N值对应着一个不同的阈值T_f，第一概率值p₁和第二概率值p₂为0.1和0.9。仿真在加性高斯白噪声信道条件下进行，信噪比为0dB，采用BPSK调制和解调，仿真次数为50000次。所采用的第一度分布函数Ω⁽¹⁾和第二度分布函数Ω⁽²⁾分别为：

Ω⁽¹⁾＝0.7x+0.3x² (5)

Ω⁽²⁾＝0.00797x+0.49357x²+0.16622x³

+0.072646x⁴+0.82558x⁵+0.056058x⁸+0.037229x⁹

+0.05559x¹⁹+0.025023x⁶⁵+0.003136x⁶⁶ (6)

Ω^(2)'＝0.0098x+0.459x²+0.211x³

+0.1134x⁴+0.1113x¹⁰+0.0799x¹¹+0.0156x⁴⁰ (7)

需要说明，在传统无速率码中，当信息节点个数k变化时，应采用不同的度分布函数进行编码。因此，对于信息节点个数为k＝200时的仿真情况，本实施例对度分布函数Ω⁽²⁾作了改变，并给出了两种不同的情况以验证本实施例方法的普适性。

下面给出具体的仿真流程：

(1)假设发送端对k个信息节点{s₁,s₂,...,s_k}进行编码，产生N个编码节点，每个节点均包含1个比特。初始化生成矩阵G_k×N＝0，阈值T_f，第一概率值p₁和第二概率值p₂，初始化信息节点集合为S₁＝S₂＝{s₁,s₂,...,s_k}，两个集合对应的编码度分布函数为Ω⁽¹⁾和Ω⁽²⁾。

(2)生成第j(1≤j≤N)个编码节点c_j时，首先根据第一概率值p₁和第二概率值p₂选择本次编码所用的信息节点集合。当选中第一信息节点集合S₁时，根据度分布函数Ω⁽¹⁾依概率选择一个度数值d₁。当选中第二信息节点集合S₂时，根据度分布函数Ω⁽²⁾依概率选择一个度数值d₂；

(3)当选用第二信息节点集合S₂时，且第二信息节点集合S₂中的元素个数小于第二度数值d₂时，则强制选用第一信息节点集合S₁，并根据第一度分布函数Ω⁽¹⁾选择度数值d₁。

(4)从选择的集合中随机选取d₁或d₂个信息节点进行异或，将计算结果赋值给编码节点c_j，记录该d₁或d₂个信息节点的序号。将生成矩阵第j列中与信息节点序号对应的相同位置的d个元素赋值为1；

(5)统计第j次编码后每个信息节点包含的4环个数，将含有4环数大于或等于设定阈值T_f的信息节点从第二信息节点集合S₂中删除，第一信息节点集合S₁不变；

(6)重复步骤(2)至(5)，直到确定所有编码节点的值，得到编码数据{c₁,c₂,...,c_N}和最终的生成矩阵G_k×N，完成编码；

(7)将编码数据和生成矩阵G_k×N通过加性高斯白噪声信道发送至接收端，接收端根据生成矩阵G_k×N中信息节点和编码节点的连接关系进行译码，并得到译码结果。

参见图8，该图为本实施例中，当k＝50、N＝100、信噪比为{0,1,2,3,4,5}dB时本方法与传统方法的误比特率性能比较示意图。从图7可以看出，与传统方法相比，本实施例中的编码方法通过减少生成矩阵中的4环数，能够在相同译码开销下最多将误比特率降低近2个数量级。进一步，本实施例的方法在不同的信噪比条件下均实现了译码性能的提升，说明了本实施例中的方法也能够用于时变信道中。

参见图9，该图为本实施例中提供的第一种仿真情况，当k＝200、N＝{400,240,280,320,360,400}、信噪比为0dB时，采用第二度分布函数Ω^(2)'的情况下本方法与传统方法的误比特率性能比较示意图。参见图10，该图为本实施例中提供的第二种仿真情况，当k＝200、N＝{400,240,280,320,360,400}、信噪比为0dB时，采用第二度分布函数Ω⁽²⁾的情况下本方法与传统方法的误比特率性能比较示意图。可以看出，与传统方法相比，本实施例中的编码方法通过减少生成矩阵中的4环数，能够在相同译码开销下提升短无速率码的译码性能。进一步，当第二度分布函数Ω⁽²⁾改变时，本实施例方法依然能够实现译码性能的提升，说明了本实施例方法对不同的度分布函数均适用。

综合本实施例的第一种仿真情况和第二种仿真情况，可以看出，改变信息节点个数k时，本实施例方法均能使译码性能得到提升，进而说明本实施例方法对任意信息节点个数k均能适用。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当然可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种适用于短无速率码的低4环数通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将发送端的k个信息节点{s₁,s₂,...,s_k}构成两个相同的信息节点集合S₁、S₂，并构建k×N维的全0矩阵作为生成矩阵G_k×N，其中N为编码节点的个数，信息节点的值为0或1，且1,2,…,k为信息节点的序号；

S2：根据与第一信息节点集合S₁对应的第一度分布函数Ω⁽¹⁾获取其中一个编码节点c_j的第一度数值d₁，并根据与第二信息节点集合S₂对应的第二度分布函数Ω⁽²⁾获取所述编码节点c_j的第二度数值d₂，1≤j≤N；如果第二度数值d₂不大于第二信息节点集合S₂中信息节点的个数，则随机选取第一信息节点集合S₁或第二信息节点集合S₂执行步骤S3，且随机选取满足：选中第一信息节点集合S₁的第一概率p₁小于选中第二信息节点的第二概率p₂；如果第二度数值d₂大于第二信息节点集合S₂中信息节点的个数，则选取第一信息节点集合S₁执行步骤S3；

S3：在步骤S2中选取的信息节点集合中随机选取对应的d₁或d₂个信息节点进行逻辑运算，将逻辑运算结果f_j作为编码节点c_j的值，同时将生成矩阵G_k×N第j列中与所选取的d₁或d₂个信息节点的序号的对应行上的元素赋值为1；

S4：统计步骤S3后每个信息节点包含的4环数，将4环数不小于设定阈值T_f的信息节点从第二信息节点集合S₂中删除，第一信息节点集合S₁保持不变；其中，如果生成矩阵G_k×N的任意两行中，存在两组以上位于相同列数的1，其中组数用X表示，则该两行对应的两个信息节点的4环数为X-1；

S5：将更新后的第二信息节点集合S₂重新执行步骤S2至S4，获取下一个编码节点的值，以此类推，直到确定所有编码节点的值，得到编码数据{f₁,f₂,...,f_N}，从而完成编码；

S6：将编码数据{f₁,f₂,...,f_N}与最终的生成矩阵G_k×N发送到接收端，实现发送端和接收端的通信。

2.如权利要求1所述的一种适用于短无速率码的低4环数通信方法，其特征在于，所述设定阈值T_f的具体计算方法为：

根据所述第一度分布函数Ω⁽¹⁾和第二度分布函数Ω⁽²⁾、信息节点个数k以及编码节点个数N，获取生成矩阵G_k×N的平均4环数C_num；

根据平均4环数C_num，获取任意一个信息节点的平均4环数则设定阈值

3.如权利要求1所述的一种适用于短无速率码的低4环数通信方法，其特征在于，所述第一度分布函数Ω⁽¹⁾的平均度数值小于第二度分布函数Ω⁽²⁾的平均度数值。

4.如权利要求1所述的一种适用于短无速率码的低4环数通信方法，其特征在于，所述逻辑运算为异或运算、同或运算、与运算或者非运算。