CN110830047B - 生成准循环低密度奇偶校验码的方法和系统 - Google Patents
生成准循环低密度奇偶校验码的方法和系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110830047B CN110830047B CN201910727107.9A CN201910727107A CN110830047B CN 110830047 B CN110830047 B CN 110830047B CN 201910727107 A CN201910727107 A CN 201910727107A CN 110830047 B CN110830047 B CN 110830047B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- matrix
- check
- permutation
- cyclic
- row
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
- H03M13/05—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
- H03M13/11—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits using multiple parity bits
- H03M13/1102—Codes on graphs and decoding on graphs, e.g. low-density parity check [LDPC] codes
- H03M13/1148—Structural properties of the code parity-check or generator matrix
- H03M13/116—Quasi-cyclic LDPC [QC-LDPC] codes, i.e. the parity-check matrix being composed of permutation or circulant sub-matrices
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/16—Matrix or vector computation, e.g. matrix-matrix or matrix-vector multiplication, matrix factorization
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Probability & Statistics with Applications (AREA)
- Algebra (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
Abstract
本发明涉及一种生成准循环低密度奇偶校验码的方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取通过任意子群构造准循环低密度奇偶校验码方式得到的校验矩阵，选择所述校验矩阵中最右侧的第一矩阵，第一矩阵为包含若干个循环置换矩阵的方阵，对第一矩阵中的循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第一置换矩阵，采用第一置换矩阵对所述校验矩阵中的第一矩阵进行替换，得到第一校验矩阵，通过第一校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码。采用本方法能够实现准确译码。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信信道编码技术领域，特别是涉及一种生成准循环低密度奇偶校验码的方法和系统
背景技术
作为高速数传系统中至关重要的一环，信道编码技术能够在低信噪比、有限带宽情况下对传输的信息进行纠错，以达到在节省发射机功率、克服信道不良影响、在提升频谱利用率的情况下提升信息数据传输效率、提升译码性能以及增加通信可靠性，因此信道编码技术对信息传输效率和信道容量等具有极其重要的影响。而作为目前性能最逼近香农限的码之一，低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check codes,LDPC)在高速数传系统中的应用是一种很好的选择。随着码长的增加，LDPC码的译码性能会得到更好的提升，然而，长码又会给硬件实现带来巨大的编译码复杂度和延迟，难以保证系统对信息高速实时传输的要求。因此研究高速高效的LDPC码的设计构造，降低硬件实现复杂度，对数据传输有重要的意义。LDPC码的编码增益与校验矩阵结构有着紧密的联系，对LDPC码的构造实际上是研究如何构造其对应的奇偶校验矩阵。
在工程实现时，QC-LDPC(Quasi-Cyclic Low Density Parity Check codes,QC-LDPC)码由于校验矩阵结构规则，易求生成矩阵，利于硬件存储和寻址，利于采用桶装移位寄存器进行编码等优点，因此该码得到了广泛应用。目前，通常采用任意子群构造QC-LDPC码，然而，通过此方法构造QC-LDPC时，当QC-LDPC码对应的校验矩阵重量较大时，即对于每个校验节点，当与它相连的变量节点数量越多时，该校验节点需要进行更多的运算去估计相连变量节点的状态，从而更难准确译码。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够解决准循环低密度奇偶校验码准确译码困难的生成准循环低密度奇偶校验码的方法、系统、计算机设备和存储介质。
一种生成准循环低密度奇偶校验码的方法，所述方法包括：
获取通过任意子群构造准循环低密度奇偶校验码方式得到的校验矩阵；其中所述校验矩阵是通过循环置换矩阵对基础矩阵中的元素进行置换得到的；
选择所述校验矩阵中最右侧的第一矩阵，所述第一矩阵为包含若干个所述循环置换矩阵的方阵；
对所述第一矩阵中的若干个循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第一置换矩阵；
采用所述第一置换矩阵对所述校验矩阵中的所述第一矩阵进行替换，得到第一校验矩阵；
通过所述第一校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码。
在其中一个实施例中，还包括：选择所述校验矩阵中最左侧相对所述第一矩阵剩余部分组成的第二矩阵；根据所述校验矩阵中各行的行重，将所述第二矩阵各行中的所述循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第二置换矩阵；将所述第二置换矩阵对所述第一校验矩阵中对应部分进行替换，得到第二校验矩阵；通过所述第二校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码。
在其中一个实施例中，还包括：将所述校验矩阵中各行的行重相同为约束条件，采用计算机搜索的方式对所述第二矩阵各行中的一个以上的所述循环矩阵利用零矩阵进行置换，得到第二校验矩阵。
在其中一个实施例中，还包括：将所述校验矩阵中各行的行重相同和所述第二矩阵对应的Tanner图的围长不小于6为约束条件；采用计算机搜索的方式对所述第二矩阵各行中的一个以上的所述循环矩阵利用零矩阵进行置换，得到第二校验矩阵。
在其中一个实施例中，还包括：采用计算机搜索的方法，遍历所述第一矩阵中包含的循环置换矩阵；将第一校验矩阵在二元域中可逆作为约束条件，利用零矩阵依次对所述第一矩阵中各行的循环置换矩阵进行置换，得到第一置换矩阵。
在其中一个实施例中，还包括：判断所述第一矩阵在二元域上是否存在逆矩阵；若是，则通过计算逆矩阵的方式对所述第一矩阵进行逆运算，得到所述第一置换矩阵。
一种生成准循环低密度奇偶校验码的装置，所述装置包括：
矩阵获取模块，用于获取通过任意子群构造准循环低密度奇偶校验码方式得到的校验矩阵；其中所述校验矩阵是通过循环置换矩阵对基础矩阵中的元素进行置换得到的；
矩阵选择模块，用于选择所述校验矩阵中最右侧的第一矩阵，所述第一矩阵为包含若干个所述循环置换矩阵的方阵；
矩阵置换模块，用于对所述第一矩阵中的若干个循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第一置换矩阵；
矩阵优化模块，用于采用所述第一置换矩阵对所述校验矩阵中的所述第一矩阵进行替换，得到第一校验矩阵；
生成模块，用于通过所述第一校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码。
在其中一个实施例中，还包括：行重优化模块；所述行重优化模块，用于选择所述校验矩阵中最左侧相对所述第一矩阵剩余部分组成的第二矩阵；根据所述校验矩阵中各行的行重，将所述第二矩阵各行中的所述循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第二置换矩阵；将所述第二置换矩阵对所述第一校验矩阵中对应部分进行替换，得到第二校验矩阵；通过所述第二校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取通过任意子群构造准循环低密度奇偶校验码方式得到的校验矩阵；其中所述校验矩阵是通过循环置换矩阵对基础矩阵中的元素进行置换得到的；
选择所述校验矩阵中最右侧的第一矩阵，所述第一矩阵为包含若干个所述循环置换矩阵的方阵；
对所述第一矩阵中的若干个循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第一置换矩阵；
采用所述第一置换矩阵对所述校验矩阵中的所述第一矩阵进行替换，得到第一校验矩阵；
通过所述第一校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取通过任意子群构造准循环低密度奇偶校验码方式得到的校验矩阵；其中所述校验矩阵是通过循环置换矩阵对基础矩阵中的元素进行置换得到的；
选择所述校验矩阵中最右侧的第一矩阵，所述第一矩阵为包含若干个所述循环置换矩阵的方阵；
对所述第一矩阵中的若干个循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第一置换矩阵；
采用所述第一置换矩阵对所述校验矩阵中的所述第一矩阵进行替换，得到第一校验矩阵；
通过所述第一校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码。
上述方法、装置、计算机设备和存储介质，通过获取通过任意子群构造准循环低密度奇偶校验码方式得到的校验矩阵，其中校验矩阵是通过循环置换矩阵对基础矩阵中的元素进行置换得到的，选择校验矩阵中最右侧的第一矩阵，第一矩阵为包含若干个循环置换矩阵的方阵；，对第一矩阵中的若干个循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第一置换矩阵，上述步骤对校验矩阵进行优化，通过上述优化，在工程实现时，极大的简化生成矩阵的求解过程，从而方便了存储器寻址以及减少了寄存器的使用数量，采用第一置换矩阵对所述校验矩阵中的第一矩阵进行替换，得到第一校验矩阵，所述第一校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码。本发明实施例中，通过对校验矩阵的优化，从而使得生成的准循环低密度奇偶校验码的过程更加准确。
附图说明
图1为一个实施例中生成准循环低密度奇偶校验码的方法的流程示意图；
图2为另一个实施例中生成准循环低密度奇偶校验码的方法的流程示意图；
图3为一个实施例中生成准循环低密度奇偶校验码的装置的结构框图；
图4为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本实施例的生成准循环低密度奇偶校验码的方法可以应用于终端中，终端通过构造校验矩阵，从而生成准循环低迷地奇偶校验码。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种生成准循环低密度奇偶校验码的方法，包括以下步骤：
步骤102，获取通过任意子群构造准循环低密度奇偶校验码方式得到的校验矩阵。
其中，准循环低密度奇偶校验码是低密度奇偶校验码中的一种，其奇偶校验矩阵由多个循环矩阵或者零矩阵组成，零矩阵指的是矩阵中元素全为零的矩阵。
任意子群构造准循环低密度奇偶校验码方式是基于有限域构造法中的一种。
在其中一个实施例中，采用任意子群构造准循环低密度奇偶校验码的方式如下：
设置α为有限域GF(q)的本原元，对于1≤m，n≤q，GF(q)中任意两个子集可以表示为
ik∈{-∞，0，1，...，q-2}，i0＜i1＜…＜im-1和
jk∈{-∞，0，1，...，q-2}，j0＜j1＜…＜jn-1，其中，令η为GF(q)中一个任意非零元素，可以构造下述m×n矩阵：
其中，元素η称为矩阵B(η)的乘数因子(Multiplication Factor，MF)，矩阵B(η)称为基础矩阵(Base Matrix)。
通过上式可以看出，基础矩阵B(η)由m×n个元素组成，然后通过由上述m×n个元素可以构造出m×n个大小为(q-1)×(q-1)的循环置换矩阵，将基础矩阵中所有元素用其对应的循环置换矩阵进行替换，得到大小为m(q-1)×n(q-1)的校验矩阵。
通过本实施例可以看出，校验矩阵是通过循环置换矩阵对基础矩阵中的元素进行置换得到的。
步骤104，选择校验矩阵中最右侧的第一矩阵，第一矩阵为包含若干个循环置换矩阵的方阵。
最右侧指的是校验矩阵右侧的元素，例如，矩阵
满足最右侧以及方阵条件的矩阵为
因此对于本具体实施例，第一矩阵为
在实际工程中，校验矩阵由实际需求设计，并不是局限于上述矩阵，因此，本步骤中的第一矩阵不限于上述实施例。
方阵指的列数于行数相等的矩阵。在校验矩阵的构造时，通过对基础矩阵进行置换，因此，第一矩阵中包含了若干个循环置换矩阵，值得一提的是，循环置换矩阵是循环矩阵中的一种，在循环矩阵中，其每一行进行循环右移一位或左移一位可得到矩阵的下一行，当循环矩阵中的每一行和每一列仅有一个元素1时，此循环矩阵为循环置换矩阵。
步骤106，对第一矩阵中的循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第一置换矩阵。
对于第一矩阵，终端可以采用遍历的方式从而获取到第一矩阵中循环置换矩阵的信息，从而在进行零矩阵置换时，可以对应的将循环置换矩阵替换为零矩阵，值得说明的是，本步骤未对替换的循环置换矩阵的数目进行限定，即可以通过工程需要，确定替换的循环置换矩阵的数目。
步骤108，采用第一置换矩阵对校验矩阵中的第一矩阵进行替换，得到第一校验矩阵。
将第一置换矩阵替换校验矩阵中第一矩阵的元素，即可以得到第一校验矩阵，这个过程即对校验矩阵进行优化的过程。
步骤110，通过第一校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码。
准循环低密度奇偶校验码是一种线性分组码，在构造准循环低密度奇偶校验码，当确定校验矩阵，即可以得到唯一的准循环低密度奇偶校验码，因此，在得到第一校验矩阵时，可以通过第一校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码。
上述生成准循环低密度奇偶校验码的方法中，通过获取通过任意子群构造准循环低密度奇偶校验码方式得到的校验矩阵，其中校验矩阵是通过循环置换矩阵对基础矩阵中的元素进行置换得到的，选择校验矩阵中最右侧的第一矩阵，第一矩阵为包含若干个循环置换矩阵的方阵；，对第一矩阵中的若干个循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第一置换矩阵，上述步骤对校验矩阵进行优化，通过上述优化，在工程实现时，极大的简化生成矩阵的求解过程，从而方便了存储器寻址以及减少了寄存器的使用数量，采用第一置换矩阵对所述校验矩阵中的第一矩阵进行替换，得到第一校验矩阵，所述第一校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码。本发明实施例中，通过对校验矩阵的优化，从而使得生成的准循环低密度奇偶校验码的过程更加准确。
在一具体实施例中，通过对第一矩阵采用零矩阵进行替换，其目的是为了得到第一矩阵在二元域上的逆矩阵，通过获取上述逆矩阵，在工程实践时，为方便存储器寻址、减少寄存器的使用数量，通常求解的生成矩阵具有循环的结构，具体结构如下：
其中，G为循环矩阵，I为单位矩阵，O为零矩阵，Gi，j为一个循环矩阵，而在应用本实施例的方法后，生成矩阵G＝D-1·M，其中，D-1为第一矩阵的逆矩阵，M为第二矩阵。
在一个实施例中，在生成准循环低密度奇偶校验码时，如图2所示，还包括以下步骤：
步骤202，选择校验矩阵中最左侧相对第一矩阵剩余部分组成的第二矩阵。
其中，剩余部分指的是校验矩阵除去第一矩阵剩下的元素，通过这些元素组成了第二矩阵。
在一具体实施例中，校验矩阵为
第一矩阵为
因此可以得到第二矩阵为
步骤204，根据校验矩阵中各行的行重，将第二矩阵各行中的循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第二置换矩阵。
行重指的是矩阵中一个行中包含元素1的数量，本步骤中可以将行重作为限定条件，对第二矩阵中包含的循环置换矩阵进行替换，得到第二矩阵。
具体的，在实现时，可以设定各行的行重的差值在阈值内，例如阈值取1，则在进行循环置换矩阵替换为零矩阵时，要保证校验矩阵各个行的行重差值小于或等于1。
值得说明的是，对于阈值的取值，可以根据具体的使用场景进行设置，本实施例不对阈值进行限定。
步骤206，将第二置换矩阵对第一校验矩阵中对应部分进行替换，得到第二校验矩阵。
对应部分指的是校验矩阵中第二矩阵对应的元素，采用第二置换矩阵中的元素，对上述对应部分的元素进行替换，可以得到第二校验矩阵，从而实现对校验矩阵的进一步优化。
步骤208，通过第二校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码。
本实施例中，通过对校验矩阵进行第二次优化，使得校验矩阵每一行的行重在阈值范围内，因此可以通过少量的寄存器存储、更新信息而不额外浪费硬件资源，从而在工程实现时，能够减少寄存器和存储单元的使用数量。
在另一实施例中，可以将校验矩阵中个行的行重相同作为约束条件，采用计算机搜索的方式对第二矩阵各行中的一个以上的循环矩阵利用零矩阵进行置换，得到第二校验矩阵。本实施例中，设置阈值为0，即保证校验矩阵中每一行的行重相同，这种情况下，构造的准循环低迷地奇偶校验码机器规则，仅通过存储每个循环置换矩阵的第一行，通过移位寄存器循环移位便可以得到整个校验矩阵和生成矩阵，极大的节约了硬件资源。
值得说明的是，上述实施例中，将第二矩阵中的循环置换矩阵替换为零矩阵并且保证校验矩阵每一行行重相同，需要进行大量的运算，因此采用计算机搜索的方式，计算效率高。另外，在进行循环置换矩阵替换时，针对的是第二矩阵中的每一行，每一行的循环置换矩阵均需要参与置换，即每一行中的一个或者多个循环置换矩阵参与零矩阵的置换。
在又一实施例中，可以通过Tanner图描述校验矩阵结构，在Tanner图中，有两个重要概念：圈和围长。Tanner图中由校验矩阵对应的校验节点、变量节点和节点间的边相连形成的环称为圈(cycle)，将Tanner图中长度最短的圈称之为围长(girth)，在工程实现时，校验矩阵对应的Tanner图的围长不小于6时，对于本实施例中生成的准循环低密度奇偶校验码具有良好的性能。
具体的，将校验矩阵中各行的行重相同和第二矩阵对应的Tanner图的围长不小于6为约束条件；采用计算机搜索的方式对第二矩阵各行中的一个以上的循环矩阵利用零矩阵进行置换，得到第二校验矩阵。因此得到的第二校验矩阵具有良好的性能。
在一个实施例中，得到第一置换矩阵的具体步骤包括：采用计算机搜索的方法，遍历第一矩阵中包含的循环置换矩阵，将第一校验矩阵在二元域中可逆作为约束条件，利用零矩阵依次对第一矩阵中各行的循环置换矩阵进行置换，得到第一置换矩阵。
本实施例中，由于进行矩阵求逆需要进行大量的运算，因此，采用计算机搜索的方式，即可以通过遍历的方式获取第一矩阵中的循环矩阵，又可以在验证第一校验是否可逆时，提高计算效率。
在另一个实施例中，在进行零矩阵替换之前，对于第一矩阵，还可以计算第一矩阵是否可逆，若否，则根据上述方法进行零矩阵替换，从而使第一置换矩阵可逆，若是，则无需进行零矩阵替换，直接计算得到第一矩阵的逆矩阵。
应该理解的是，虽然图1和2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1和2中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种生成准循环低密度奇偶校验码的装置，包括：矩阵获取模块302、矩阵选择模块304、矩阵置换模块306、矩阵优化模块308和生成模块310，其中：
矩阵获取模块302，用于获取通过任意子群构造准循环低密度奇偶校验码方式得到的校验矩阵；其中所述校验矩阵是通过循环置换矩阵对基础矩阵中的元素进行置换得到的；
矩阵选择模块304，用于选择所述校验矩阵中最右侧的第一矩阵，所述第一矩阵为包含若干个所述循环置换矩阵的方阵；
矩阵置换模块306，用于对所述第一矩阵中的若干个循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第一置换矩阵；
矩阵优化模块308，用于采用所述第一置换矩阵对所述校验矩阵中的所述第一矩阵进行替换，得到第一校验矩阵；
生成模块310，用于通过所述第一校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码。
在其中一个实施例中，还包括：行重优化模块，行重优化模块用于选择所述校验矩阵中最左侧相对所述第一矩阵剩余部分组成的第二矩阵；根据所述校验矩阵中各行的行重，将所述第二矩阵各行中的所述循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第二置换矩阵；将所述第二置换矩阵对所述第一校验矩阵中对应部分进行替换，得到第二校验矩阵；通过所述第二校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码。
在其中一个实施例中，行重优化模块还用于将所述校验矩阵中各行的行重相同为约束条件，采用计算机搜索的方式对所述第二矩阵各行中的一个以上的所述循环矩阵利用零矩阵进行置换，得到第二校验矩阵。
在其中一个实施例中，行重优化模块还用于将所述校验矩阵中各行的行重相同和所述第二矩阵对应的Tanner图的围长不小于6为约束条件；采用计算机搜索的方式对所述第二矩阵各行中的一个以上的所述循环矩阵利用零矩阵进行置换，得到第二校验矩阵。
在其中一个实施例中，矩阵置换模块还用于采用计算机搜索的方法，遍历所述第一矩阵中包含的循环置换矩阵；将第一校验矩阵在二元域中可逆作为约束条件，利用零矩阵依次对所述第一矩阵中各行的循环置换矩阵进行置换，得到第一置换矩阵。
在其中一个实施例中，矩阵置换模块还用于判断所述第一矩阵在二元域上是否存在逆矩阵；若是，则通过计算逆矩阵的方式对所述第一矩阵进行逆运算，得到所述第一置换矩阵。
关于生成准循环低密度奇偶校验码的装置的具体限定可以参见上文中对于生成准循环低密度奇偶校验码的方法的限定，在此不再赘述。上述生成准循环低密度奇偶校验码的装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储信息交换节点的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种生成准循环低密度奇偶校验码的方法。
本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取通过任意子群构造准循环低密度奇偶校验码方式得到的校验矩阵；其中，所述校验矩阵是通过循环置换矩阵对基础矩阵中的元素进行置换得到的；
选择所述校验矩阵中最右侧的第一矩阵，所述第一矩阵为包含若干个所述循环置换矩阵的方阵；
对所述第一矩阵中的循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第一置换矩阵；
采用所述第一置换矩阵对所述校验矩阵中的所述第一矩阵进行替换，得到第一校验矩阵；
通过所述第一校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：选择所述校验矩阵中最左侧相对所述第一矩阵剩余部分组成的第二矩阵；根据所述校验矩阵中各行的行重，将所述第二矩阵各行中的所述循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第二置换矩阵；将所述第二置换矩阵对所述第一校验矩阵中对应部分进行替换，得到第二校验矩阵；通过所述第二校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：将所述校验矩阵中各行的行重相同为约束条件，采用计算机搜索的方式对所述第二矩阵各行中的一个以上的所述循环矩阵利用零矩阵进行置换，得到第二校验矩阵。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：将所述校验矩阵中各行的行重相同和所述第二矩阵对应的Tanner图的围长不小于6为约束条件；采用计算机搜索的方式对所述第二矩阵各行中的一个以上的所述循环矩阵利用零矩阵进行置换，得到第二校验矩阵。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：采用计算机搜索的方法，遍历所述第一矩阵中包含的循环置换矩阵；将第一校验矩阵在二元域中可逆作为约束条件，利用零矩阵依次对所述第一矩阵中各行的循环置换矩阵进行置换，得到第一置换矩阵。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：判断所述第一矩阵在二元域上是否存在逆矩阵；若是，则通过计算逆矩阵的方式对所述第一矩阵进行逆运算，得到所述第一置换矩阵。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取通过任意子群构造准循环低密度奇偶校验码方式得到的校验矩阵；其中，所述校验矩阵是通过循环置换矩阵对基础矩阵中的元素进行置换得到的；
选择所述校验矩阵中最右侧的第一矩阵，所述第一矩阵为包含若干个所述循环置换矩阵的方阵；
对所述第一矩阵中的循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第一置换矩阵；
采用所述第一置换矩阵对所述校验矩阵中的所述第一矩阵进行替换，得到第一校验矩阵；
通过所述第一校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：选择所述校验矩阵中最左侧相对所述第一矩阵剩余部分组成的第二矩阵；根据所述校验矩阵中各行的行重，将所述第二矩阵各行中的所述循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第二置换矩阵；将所述第二置换矩阵对所述第一校验矩阵中对应部分进行替换，得到第二校验矩阵；通过所述第二校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：将所述校验矩阵中各行的行重相同为约束条件，采用计算机搜索的方式对所述第二矩阵各行中的一个以上的所述循环矩阵利用零矩阵进行置换，得到第二校验矩阵。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：将所述校验矩阵中各行的行重相同和所述第二矩阵对应的Tanner图的围长不小于6为约束条件；采用计算机搜索的方式对所述第二矩阵各行中的一个以上的所述循环矩阵利用零矩阵进行置换，得到第二校验矩阵。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：采用计算机搜索的方法，遍历所述第一矩阵中包含的循环置换矩阵；将第一校验矩阵在二元域中可逆作为约束条件，利用零矩阵依次对所述第一矩阵中各行的循环置换矩阵进行置换，得到第一置换矩阵。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：判断所述第一矩阵在二元域上是否存在逆矩阵；若是，则通过计算逆矩阵的方式对所述第一矩阵进行逆运算，得到所述第一置换矩阵。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (7)
1.一种生成准循环低密度奇偶校验码的方法，所述方法包括：
获取通过任意子群构造准循环低密度奇偶校验码方式得到的校验矩阵；其中，所述校验矩阵是通过循环置换矩阵对基础矩阵中的元素进行置换得到的；
选择所述校验矩阵中最右侧的第一矩阵，所述第一矩阵为包含若干个所述循环置换矩阵的方阵；
对所述第一矩阵中的循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第一置换矩阵；
采用所述第一置换矩阵对所述校验矩阵中的所述第一矩阵进行替换，得到第一校验矩阵；
通过所述第一校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码；
选择所述校验矩阵中最左侧相对所述第一矩阵剩余部分组成的第二矩阵；
根据所述校验矩阵中各行的行重，将所述第二矩阵各行中的所述循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第二置换矩阵；
将所述第二置换矩阵对所述第一校验矩阵中对应部分进行替换，得到第二校验矩阵；
通过所述第二校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码；
所述对所述第一矩阵中的循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第一置换矩阵，包括：
采用计算机搜索的方法，遍历所述第一矩阵中包含的循环置换矩阵；
将第一校验矩阵在二元域中可逆作为约束条件，利用零矩阵依次对所述第一矩阵中各行的循环置换矩阵进行置换，得到第一置换矩阵。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述校验矩阵中各行的行重，将所述第二矩阵各行中的所述循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第二置换矩阵，包括：
将所述校验矩阵中各行的行重相同为约束条件，采用计算机搜索的方式对所述第二矩阵各行中的一个以上的所述循环置换矩阵利用零矩阵进行置换，得到第二校验矩阵。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述校验矩阵中各行的行重相同和所述第二矩阵对应的Tanner图的围长不小于6为约束条件；采用计算机搜索的方式对所述第二矩阵各行中的一个以上的所述循环置换矩阵利用零矩阵进行置换，得到第二校验矩阵。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，在采用计算机搜索的方法，遍历所述第一矩阵中包含的循环置换矩阵之前，还包括：
判断所述第一矩阵在二元域上是否存在逆矩阵；
若是，则通过计算逆矩阵的方式对所述第一矩阵进行逆运算，得到所述第一置换矩阵。
5.一种生成准循环低密度奇偶校验码的装置，其特征在于，所述装置包括：
矩阵获取模块，用于获取通过任意子群构造准循环低密度奇偶校验码方式得到的校验矩阵；其中，所述校验矩阵是通过循环置换矩阵对基础矩阵中的元素进行置换得到的；
矩阵选择模块，用于选择所述校验矩阵中最右侧的第一矩阵，所述第一矩阵为包含若干个所述循环置换矩阵的方阵；
矩阵置换模块，用于对所述第一矩阵中的循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第一置换矩阵；包括：
采用计算机搜索的方法，遍历所述第一矩阵中包含的循环置换矩阵；
将第一校验矩阵在二元域中可逆作为约束条件，利用零矩阵依次对所述第一矩阵中各行的循环置换矩阵进行置换，得到第一置换矩阵；
矩阵优化模块，用于采用所述第一置换矩阵对所述校验矩阵中的所述第一矩阵进行替换，得到第一校验矩阵；
生成模块，用于通过所述第一校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码；
行重优化模块，用于选择所述校验矩阵中最左侧相对所述第一矩阵剩余部分组成的第二矩阵；
根据所述校验矩阵中各行的行重，将所述第二矩阵各行中的所述循环置换矩阵采用零矩阵进行置换，得到第二置换矩阵；
将所述第二置换矩阵对所述第一校验矩阵中对应部分进行替换，得到第二校验矩阵；
通过所述第二校验矩阵生成准循环低密度奇偶校验码。
6.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910727107.9A CN110830047B (zh) | 2019-08-07 | 2019-08-07 | 生成准循环低密度奇偶校验码的方法和系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910727107.9A CN110830047B (zh) | 2019-08-07 | 2019-08-07 | 生成准循环低密度奇偶校验码的方法和系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110830047A CN110830047A (zh) | 2020-02-21 |
| CN110830047B true CN110830047B (zh) | 2020-08-04 |
Family
ID=69547768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910727107.9A Active CN110830047B (zh) | 2019-08-07 | 2019-08-07 | 生成准循环低密度奇偶校验码的方法和系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110830047B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1805292A (zh) * | 2005-01-10 | 2006-07-19 | 美国博通公司 | 构建对应基于grs不规则ldpc码的奇偶校验矩阵的方法 |
| CN101075811A (zh) * | 2007-06-08 | 2007-11-21 | 中国科学技术大学 | 一种三对角线结构的准循环低密度码及其构造方法 |
| CN101447851A (zh) * | 2007-11-26 | 2009-06-03 | 清华大学 | 一种准循环低密度奇偶校验码的生成方法 |
| CN101689867A (zh) * | 2007-06-29 | 2010-03-31 | 三菱电机株式会社 | 校验矩阵生成装置、校验矩阵生成方法、编码器、发送装置、解码器以及接收装置 |
| CN102006085A (zh) * | 2010-11-04 | 2011-04-06 | 北京理工大学 | 类eIRA准循环低密度奇偶校验码的校验矩阵构造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103944586A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-07-23 | 重庆邮电大学 | 一种码率兼容qc-ldpc码的构造方法 |
| US10033407B2 (en) * | 2016-04-08 | 2018-07-24 | SK Hynix Inc. | Optimization of low density parity-check code encoder based on a search for an independent set of nodes |
| CN108494411B (zh) * | 2018-03-30 | 2021-09-17 | 山东大学 | 一种多进制ldpc码校验矩阵的构造方法 |
-
2019
- 2019-08-07 CN CN201910727107.9A patent/CN110830047B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1805292A (zh) * | 2005-01-10 | 2006-07-19 | 美国博通公司 | 构建对应基于grs不规则ldpc码的奇偶校验矩阵的方法 |
| CN101075811A (zh) * | 2007-06-08 | 2007-11-21 | 中国科学技术大学 | 一种三对角线结构的准循环低密度码及其构造方法 |
| CN101689867A (zh) * | 2007-06-29 | 2010-03-31 | 三菱电机株式会社 | 校验矩阵生成装置、校验矩阵生成方法、编码器、发送装置、解码器以及接收装置 |
| CN101447851A (zh) * | 2007-11-26 | 2009-06-03 | 清华大学 | 一种准循环低密度奇偶校验码的生成方法 |
| CN102006085A (zh) * | 2010-11-04 | 2011-04-06 | 北京理工大学 | 类eIRA准循环低密度奇偶校验码的校验矩阵构造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110830047A (zh) | 2020-02-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ye et al. | Explicit constructions of optimal-access MDS codes with nearly optimal sub-packetization | |
| CN107370489B (zh) | 结构化ldpc码的数据处理方法及装置 | |
| CN101741396B (zh) | 可变码长ldpc码编码或译码的方法与装置及编码器和译码器 | |
| Sasidharan et al. | A high-rate MSR code with polynomial sub-packetization level | |
| US20160294419A1 (en) | Coding and decoding methods and apparatus | |
| KR101211433B1 (ko) | 낮은 복잡도를 가지는 고속의 ｑｃ－ｌｄｐｃ 부호의 부호화 장치 및 방법 | |
| CN107786211B (zh) | 一种ira-qc-ldpc码的代数结构获取方法、编码方法和编码器 | |
| CN101192833A (zh) | 一种低密度校验码ldpc并行编码的装置及方法 | |
| Shahabinejad et al. | A class of binary locally repairable codes | |
| CN106936444B (zh) | 一种集合译码方法和集合译码器 | |
| KR102303379B1 (ko) | 준-순환 저밀도 패리티 체크를 위한 설계 방법 및 장치 | |
| Hou et al. | BASIC regenerating code: Binary addition and shift for exact repair | |
| CN101373976A (zh) | 生成ldpc校验矩阵的方法和设备 | |
| US10090863B2 (en) | Coding and decoding methods and apparatus | |
| Huang et al. | Secret sharing with optimal decoding and repair bandwidth | |
| KR100669152B1 (ko) | 저밀도 패리티 검사 코드의 부호화 장치 및 방법 | |
| Su | Optimal pliable fractional repetition codes that are locally recoverable: A bipartite graph approach | |
| US11316534B2 (en) | Encoding method and device, decoding method and device, and storage medium | |
| CN110830047B (zh) | 生成准循环低密度奇偶校验码的方法和系统 | |
| WO2018149354A1 (zh) | 极化码的编码方法、装置及设备、存储介质 | |
| CN110518919B (zh) | 低密度奇偶校验码的分层译码方法和系统 | |
| Su | Constructions of fractional repetition codes with flexible per-node storage and repetition degree | |
| Shahabinejad et al. | An erasure code with reduced average locality for distributed storage systems | |
| CN110990188B (zh) | 一种基于Hadamard矩阵的部分重复码的构造方法 | |
| CN115858230A (zh) | 最大距离可分离码的构造、修复方法及相关装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |