WO2012159304A1 - 低密度奇偶校验码的编码方法和装置 - Google Patents

低密度奇偶校验码的编码方法和装置 Download PDF

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WO2012159304A1
WO2012159304A1 PCT/CN2011/076516 CN2011076516W WO2012159304A1 WO 2012159304 A1 WO2012159304 A1 WO 2012159304A1 CN 2011076516 W CN2011076516 W CN 2011076516W WO 2012159304 A1 WO2012159304 A1 WO 2012159304A1
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matrix
base
check
encoded
extended
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弗索里尔⋅马克
易新平
耿东玉
马会肖
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华为技术有限公司
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    • H03M13/616—Matrix operations, especially for generator matrices or check matrices, e.g. column or row permutations

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications, and in particular, to a coding method and apparatus for a low density parity check code.
  • the Low Density Parity Check (LDPC) code is a common type of channel code, which can be characterized by a check matrix H or a generator matrix G, and the check matrix of the LDPC code is sparse.
  • the LDPC code is widely used in deep space communication, optical fiber communication, terrestrial and satellite digital multimedia broadcasting because of its error correction performance and flexible structure.
  • the original LDPC (Protograph LDPC) code is an important subclass of LDPC code. It is not only easy to implement in hardware, but also has good decoding performance. Therefore, Protograph LDPC code is being used by more and more communication systems.
  • the check matrix of the Protograph LDPC code has two representations, one is an extension matrix, and the other is a base matrix; wherein the extension matrix can be uniquely represented by the base matrix and the cyclic permutation matrix.
  • the encoding process of the code includes:
  • the form of the base matrix corresponding to the check matrix is as shown in Equation 1, where belongs to [_1, Z-1], Z is an expansion coefficient, and M z and N z are the number of rows and columns of the base matrix, respectively.
  • the number m belongs to [0, _1], 1 belongs to [0, N z -1] ; and the element of the base matrix / ⁇ consult the corresponding cyclic permutation matrix is S p '" , which is the right shift of the unit matrix
  • LDPC check matrix when the check matrix is represented by an extended matrix, the specific form of the extended matrix can be as shown in Formula 1; each element of the LDPC check matrix is transformed into a matrix as shown in Equation 3 Transform matrix, where ⁇ ⁇ .
  • the density of the generator matrix generated by the transform matrix is much larger than the density of the check matrix, based on the generator matrix.
  • Embodiments of the present invention provide a coding method and apparatus for a low-density parity check code, which can reduce the complexity of LDPC code coding.
  • a coding method for a low-density parity check code including: obtaining data to be encoded; encoding the data to be encoded by using a parity check matrix to obtain an encoded codeword; wherein the extension
  • the generating of the check matrix includes: acquiring the first matrix and the second matrix according to the basic parameter and the preset first constraint, the preset first constraint including the first
  • the first matrix is a matrix of 1 X (J - 1 ) or a matrix of 1 X (J - 2 );
  • the first matrix is a matrix of lx (J - 1 )
  • the second matrix is a matrix of (J - 1 ) 1; when the first matrix is a matrix of lx ( J - 2 ), the second matrix is a matrix of J 1 ; a number of columns L, a number of shifts I, and a coefficient of expansion Z, the number of shifts I being an arbitrary integer, and belonging to [0, Z
  • the preset third constraint condition includes all or a part of elements of the first random matrix being randomly generated; according to the first matrix, the second matrix, a third matrix, the first random matrix, and a preset fourth constraint condition, acquiring a base matrix of J xL, wherein the preset fourth constraint condition includes the first random matrix being located at a leftmost side of the base matrix Or the rightmost side, the position of the second matrix in the base matrix is opposite to the position of the first random matrix in the base matrix; performing the row and column transformation and the cyclic shift expansion on the base matrix to obtain an upper triangle Or the extended check matrix of the lower triangle.
  • an apparatus for encoding a low density parity check code including:
  • a first acquiring unit configured to acquire a first matrix and a second matrix according to a basic parameter and a preset first constraint, where the preset first constraint includes an element of the first matrix and the second matrix 0, the first matrix is a matrix of 1 X (J - 1 ) or a matrix of 1 X (J - 2 ); when the first matrix is a matrix of lx (J - 1 ), the second matrix is a matrix of ( J - 1 ) 1 ; when the first matrix is a matrix of lx ( J - 2 ), the second matrix is a matrix of J 1 ; the basic parameters include a row number column L, a shift number I And an expansion coefficient Z, the shift number I is an arbitrary integer, and belongs to [0, Z-1];
  • a second acquiring unit configured to acquire a third matrix of (J - 1 ) X (J - 2 ) according to the basic parameter and a preset second constraint, where the preset second constraint includes the The elements of the third matrix are satisfied xI) modZ, said ⁇ belongs to [ 1, 1 1 ], said / belongs to [ 1, J-2 ], and the mod is a remainder operation;
  • a third acquiring unit configured to acquire a first random matrix of JX (L - J + 1 ) according to the basic parameter and a preset third constraint condition, where the preset third constraint condition includes All or part of the elements of the first random matrix are randomly generated;
  • a base matrix obtaining unit configured to acquire a base matrix of J x L according to the first matrix, the second matrix, the third matrix, the first random matrix, and a fourth constraint condition set in advance
  • the fourth constraint condition set in advance includes that the first random matrix is located at the leftmost or the rightmost side of the base matrix, and the location of the second matrix at the base matrix and the first random matrix are located The position of the base matrix is opposite;
  • a check matrix acquiring unit configured to perform row-column transform and cyclic shift expansion on the base matrix to obtain an extended check matrix of an upper triangle or a lower triangle;
  • a coding unit configured to encode, by using the extended check matrix, data to be encoded, to obtain an encoded codeword.
  • the encoding method and device for the low-density parity check code provided by the embodiment of the present invention can obtain the upper triangular or lower triangular extended check matrix by performing row-column transformation and cyclic shift expansion of the base matrix, thereby enabling the communication system to directly
  • the data to be encoded is encoded by the special type of the extended check matrix.
  • the base matrix is obtained according to the preset first, second, third and fourth constraints in the technical solution provided by the embodiment of the present invention.
  • the base matrix can obtain an upper triangular or lower triangular check matrix by row-column transformation and cyclic shift expansion, thereby facilitating the communication system to directly encode through the check matrix.
  • the technical solution provided by the embodiment of the present invention solves the problem in the prior art that when the check matrix does not conform to the structure specified by the standard, the density of the generated matrix generated by the check matrix is much larger than the density of the check matrix, based on the generator matrix.
  • FIG. 1 is a flowchart of a method for encoding a low-density parity check code according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram 1 of a base matrix in a method for encoding a low-density parity check code according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram 2 of a base matrix in a coding method of a low density parity check code according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 4 is a basis matrix of a low density parity check code encoding method according to Embodiment 1 of the present invention; Schematic diagram three;
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram 4 of a base matrix in a coding method of a low density parity check code according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram 5 of a base matrix in a coding method of a low density parity check code according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram 6 of a base matrix in a coding method of a low density parity check code according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic structural diagram 7 of a base matrix in a coding method of a low density parity check code according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic structural diagram 8 of a base matrix in a coding method of a low density parity check code according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a codeword structure in a method for encoding a low density parity check code according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart of a method for encoding a low-density parity check code according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 12 is a flowchart of a method for encoding a low-density parity check code according to Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram 1 of a base matrix in a coding method of a low density parity check code according to Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 14 is a schematic structural diagram 2 of a base matrix in a method for encoding a low density parity check code according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 15 is a schematic structural diagram 3 of a base matrix in a method for encoding a low density parity check code according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic structural diagram 4 of a base matrix in a method for encoding a low density parity check code according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 17 is a schematic structural diagram 5 of a base matrix in a method for encoding a low density parity check code according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 18 is a schematic structural diagram 6 of a base matrix in a method for encoding a low density parity check code according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 19 is a schematic structural diagram 7 of a base matrix in a method for encoding a low density parity check code according to Embodiment 3 of the present invention.
  • 20 is a basis matrix of a method for encoding a low density parity check code according to Embodiment 3 of the present invention. Structure diagram eight;
  • FIG. 21 is a flowchart of a method for encoding a low density parity check code according to Embodiment 4 of the present invention
  • FIG. 22 is a flowchart of a method for encoding a low density parity check code according to Embodiment 5 of the present invention
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram 1 of a base matrix in a coding method of a low density parity check code provided by Embodiment 5;
  • FIG. 24 is a second schematic structural diagram of a base matrix in a method for encoding a low density parity check code according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 25 is a schematic structural diagram 3 of a base matrix in a method for encoding a low density parity check code according to Embodiment 5 of the present invention.
  • 26 is a schematic structural diagram 4 of a base matrix in a method for encoding a low density parity check code according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 27 is a schematic structural diagram 5 of a base matrix in a method for encoding a low density parity check code according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 28 is a schematic structural diagram 6 of a base matrix in a method for encoding a low density parity check code according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 29 is a schematic structural diagram 7 of a base matrix in a method for encoding a low density parity check code according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 30 is a schematic structural diagram 8 of a base matrix in a method for encoding a low density parity check code according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 31 is a schematic diagram of a codeword structure in a method for encoding a low density parity check code according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 32 is a flowchart of a method for encoding a low-density parity check code according to Embodiment 6 of the present invention
  • FIG. 33 is a schematic structural diagram of an apparatus for encoding a low-density parity check code according to Embodiment 7 of the present invention
  • Figure 34 is a schematic structural diagram of an apparatus for encoding a low-density parity check code according to Embodiment 7 of the present invention.
  • Figure 35 is a view showing the configuration of a coding unit in the coding apparatus of the low-density parity check code shown in Figure 34;
  • 36 is a first schematic structural diagram 1 of a check matrix acquiring unit in the encoding apparatus of the low density parity check code shown in FIG. 34;
  • 37 is a second schematic structural diagram of a check matrix acquiring unit in the encoding apparatus of the low density parity check code shown in FIG. 34;
  • FIG. 38 is a schematic diagram showing the structure of a first encoding module in the encoding apparatus of the low density parity check code shown in FIG. 35;
  • Figure 39 is a block diagram showing the structure of a second encoding module in the encoding apparatus of the low density parity check code shown in Figure 35;
  • Embodiment 40 is a flowchart of a method for encoding a low density parity check code according to Embodiment 8 of the present invention.
  • the technical solutions in the embodiments of the present invention are clearly and completely described in the following with reference to the accompanying drawings in the embodiments of the present invention. It is obvious that the described embodiments are only a part of the embodiments of the present invention, and not all of the embodiments. example. All other embodiments obtained by a person of ordinary skill in the art based on the embodiments of the present invention without creative efforts are within the scope of the present invention.
  • an embodiment of the present invention provides a coding method and apparatus for a low density parity check code.
  • the coding method in the embodiment of the present invention is a channel coding method in the communication field, and the received signal is coded by using the method in the following embodiment to encode the low density parity check code.
  • the encoding method of the low-density parity check code provided by the first embodiment of the present invention first obtains data to be encoded, and the method further includes:
  • Step 101 Acquire a first matrix and a second matrix according to a basic parameter and a preset first constraint.
  • the basic parameters in step 101 include the number of rows J, the number of columns L, the number of shifts I, and the expansion coefficient Z, and the number of shifts I is an arbitrary integer and belongs to [0, Z-l].
  • the first constraint set in advance in step 101 includes that the elements of the first matrix and the second matrix are 0, the first matrix is a matrix of 1 X (J - 1 ) or a matrix of lx (J - 2 ); the first matrix is When a matrix of 1 X ( J - 1 ), the second matrix is a matrix of ( J - 1 ) X 1 ; when the first matrix is a matrix of lx ( J - 2 ), the second matrix is a matrix of JX 1 .
  • Step 102 Acquire a third matrix of ( J - 1 ) ( J - 2 ) according to the basic parameter and a preset second constraint.
  • the second constraint condition preset in step 102 includes the element of the third matrix.
  • Step 103 Acquire a first random matrix of J X ( L - J + 1 ) according to the basic parameter and a preset third constraint.
  • the third constraint condition preset in step 103 includes all or part of the elements of the first random matrix being randomly generated.
  • the first random matrix may be generated by any random algorithm, such as a Prograsive Edge Growth (PEG) algorithm; the first random matrix may be constrained by an irregular LDPC degree distribution constraint, It can be restricted by the degree distribution of the rule LDPC, and the constraint of the ring length can be checked by the LDPC code check matrix, and can also be restricted by other rules, and is not limited herein.
  • PEG Prograsive Edge Growth
  • Step 1 04 Acquire a base matrix of J X L according to the first matrix, the second matrix, the third matrix, the first random matrix, and a preset fourth constraint.
  • the fourth constraint condition preset in step 104 includes that the first random matrix is located at the leftmost or rightmost side of the base matrix, and the second matrix is located at the position of the base matrix and the first random matrix is located at the The base matrix is in the opposite position.
  • the position of the second matrix in the base matrix is opposite to the position of the first random matrix in the base matrix, that is, if the first random matrix is located at the rightmost side of the base matrix, and the second matrix is located at the leftmost side of the base matrix; If the first random matrix is located at the leftmost side of the base matrix, the second matrix is located at the far right of the base matrix.
  • the base matrix of J x L includes the first matrix & the second matrix!
  • the third matrix c and the first random matrix d there are eight cases of the structure of the base matrix, as shown in FIGS. 2 to 9.
  • the specific form of the base matrix can be as shown in Equation 5, where 0 represents an identity matrix; when the base matrix is other structures, the specific form of the base matrix is shown in Equation 5. similar.
  • Step 105 performing matrix transformation and cyclic shift expansion on the base matrix to obtain an extended parity check matrix of the upper triangle or the lower triangle.
  • the base matrix obtained by step 104 can be subjected to row transformation and cyclic shift expansion by step 105, so that the base matrix becomes an upper triangular or lower triangular expansion check matrix.
  • the specific form of the base matrix obtained in step 104 is described by taking the form shown in Formula 5 as an example.
  • the base matrix is subjected to row-column transformation and cyclic shift expansion, and the upper triangular form shown in Formula 9 can be obtained.
  • Extended check matrix When the specific form of the basis matrix is other forms, the base matrix is subjected to row-column transformation and cyclic shift expansion, and the form of the extended check matrix obtained is similar to that shown in Equation 9.
  • H Formula 9 Step 106 Encode the data to be encoded by using the extended check matrix to obtain an encoded codeword.
  • the encoded codeword format obtained by step 106 can be defined as the format shown by Equation 10.
  • Ci can be written in the format shown in Equation 11.
  • the codeword structure obtained by the codeword format defined by Equation 10 is as follows: As shown in FIG. 10, the information bits may be located at any position of the check bits, which is not limited herein.
  • the codeword structure obtained by the codeword format defined by Equation 10 is similar to the structure shown in FIG. 10, except that the codeword structure shown in FIG. 10 needs to be rotated left and right. 180 degree.
  • step 106 can determine the parity bits in the encoded codeword by using forward or backward recursion, and then verify the bits and information. The bits are assembled to obtain the encoded codeword.
  • the encoding method of the low-density parity check code provided in this embodiment may be applied in a quasi-cyclic LDPC (QC-LDPC) code encoding process.
  • QC-LDPC quasi-cyclic LDPC
  • the encoding method of the low-density parity check code provided by the embodiment of the present invention obtains an upper triangular or lower triangular extended check matrix by performing row-column transformation and cyclic shift expansion of the base matrix, thereby enabling the communication system to directly pass the
  • the special form of the extended check matrix encodes the data to be encoded.
  • the base matrix of the technical solution provided by the embodiment of the present invention is obtained according to the preset first, second, third and fourth constraints, so that the base The matrix can obtain an upper triangular or lower triangular check matrix by row-column transformation and cyclic shift expansion, thereby facilitating the communication system to directly encode through the check matrix.
  • the technical solution provided by the embodiment of the present invention solves the problem in the prior art. When the matrix does not conform to the structure specified by the standard, the density of the generator matrix generated by the transform matrix is much larger than the density of the check matrix, and the complexity of the LDPC code encoding based on the generator matrix is high.
  • the encoding method of the low-density parity check code provided by the second embodiment of the present invention first obtains data to be encoded, and the method further includes:
  • Step 1101 to step 1104 obtaining a base matrix according to the basic parameters and the preset first, second, third, and fourth constraints.
  • the specific process is similar to steps 101 to 104 shown in FIG.
  • Step 1105 performing row-column transformation and cyclic shift expansion on the base matrix to obtain an extended matrix of an upper triangle or a lower triangle.
  • the base matrix obtained by step 1104 can be subjected to row-column transformation and cyclic shift expansion by step 1105, so that the base matrix becomes an upper triangular or lower triangular expansion check matrix.
  • the specific form of the base matrix obtained in step 1104 is taken as an example in the formula 5, and the specific process of performing row-column transformation and cyclic shift expansion on the base matrix by 1105 may include:
  • the third row to the Jth row of the base matrix are cyclically shifted in units of ZXZ sub-matrices, and the number of cyclic shifts is ⁇ , and the first base matrix is obtained;
  • the fourth row to the Jth row of the second base matrix are cyclically shifted in units of ZXZ sub-matrices, and the number of cyclic shifts is A 2 to obtain a third base matrix;
  • the m2-l rows of the second base matrix are respectively added to the m2th row of the third base matrix, and m2 belongs to [4, J], and the fourth base matrix is obtained;
  • the Jth row of the 2J-2 base matrix is cyclically shifted in units of ZXZ submatrices, the number of cyclic shifts is 2 ; and the 2J-1 base matrix is obtained;
  • the upper triangular or lower triangular matrix is expanded to obtain an extended parity check matrix.
  • the upper triangle or the lower triangle shown in Equation 9 can be obtained.
  • the base matrix may first be transformed into the form shown in Equation 5 by row-column transformation, and then the transformed base matrix is subjected to row-column transformation and cyclic shift expansion by the above process.
  • Step 1106 Encode the data to be encoded by the extended check matrix to obtain an encoded codeword.
  • the encoded codeword format obtained by step 1106 can be as shown in Equation 10, and the codeword structure can be as shown in FIG. 10; wherein the information bits can be located at any position of the check bits, and are not used herein. limit.
  • the specific process of obtaining the encoded codeword by step 1106 includes: 1. Obtaining an intermediate variable ⁇ according to the extended check matrix and the data to be encoded, and the belonging to (0, J-1).
  • Equation 9 the form of the extended check matrix is described by taking the form shown in Equation 9 as an example.
  • Intermediate variables can be obtained by Equation 12.
  • Equation 12 According to the intermediate variable and the extended check matrix, the check digit is obtained by the backward recursive method. In this embodiment, the check digits can be obtained by using Equation 13 in a backward recursive manner.
  • the check bits (; ⁇ , ⁇ ., c 2 , . . . can be vector-added to obtain check bits.
  • the check bit C is obtained. After the Cl , ..., C w , the check digit and the data to be encoded can be reassembled to obtain the encoded codeword.
  • the encoding method of the low density parity check code provided in this embodiment can be applied to the QC-LDPC code. During the encoding process.
  • the encoding method of the low-density parity check code provided by the embodiment of the present invention obtains an upper triangular or lower triangular extended check matrix by performing row-column transformation and cyclic shift expansion of the base matrix, thereby enabling the communication system to directly pass the
  • the special form of the extended check matrix encodes the data to be encoded.
  • the base matrix of the technical solution provided by the embodiment of the present invention is obtained according to the preset first, second, third and fourth constraints, so that the base The matrix can obtain an upper triangular or lower triangular check matrix by row-column transformation and cyclic shift expansion, thereby facilitating the communication system to directly encode through the check matrix.
  • the technical solution provided by the embodiment of the present invention solves the problem in the prior art that when the check matrix does not conform to the structure specified by the standard, the density of the generated matrix generated by the check matrix is much larger than the density of the check matrix, based on the generator matrix.
  • the method for encoding a low-density parity check code according to Embodiment 3 of the present invention first obtains data to be encoded, and the method further includes:
  • Step 1201 to step 1202 obtaining the first, second, and third matrices according to the basic parameters and the preset first and second constraints; the specific process is similar to steps 101 to 102 shown in FIG.
  • Step 1203 Acquire a first random matrix of J X ( L - J + 1 ) according to the basic parameter and a preset third constraint.
  • the process of obtaining the first random matrix in step 1203 is similar to the process of step 103 shown in FIG. 1; the difference is that, in order to improve the coding performance of the LDPC code, the preset third constraint condition further includes
  • the first random matrix includes a first submatrix of 1 X ( L - J + 1 ) and a first random submatrix of ( J - 1 ) X ( L - J + 1 ), the element of the first submatrix being 0, first All or part of the elements of the random submatrix are randomly generated.
  • the first random sub-matrix may be generated by any random algorithm, such as a PEG algorithm; the first random sub-matrix may be constrained by a degree distribution of an irregular LDPC, or may be constrained by a degree distribution of a regular LDPC,
  • the requirement for the ring length can be determined by the LDPC code check matrix, and can also be restricted by other rules, and is not limited herein.
  • Step 1204 Acquire a base matrix according to the first matrix, the second matrix, the third matrix, the first random matrix, and a fourth constraint condition set in advance.
  • the process of acquiring the first random matrix in step 1204 is similar to the process of step 104 shown in FIG. 1; the difference is that the fourth constraint preset in step 1204 further includes A sub-matrix and the first matrix are located in the same row of the base matrix.
  • the position of the second matrix in the base matrix is opposite to the position of the first random matrix in the base matrix, that is, if the first random matrix is located at the rightmost side of the base matrix, and the second matrix is located at the leftmost side of the base matrix; If the first random matrix is located at the leftmost side of the base matrix, the second matrix is located at the far right of the base matrix.
  • the base matrix of J x L includes the first matrix & the second matrix!
  • the structure of the basis matrix has eight cases, as shown in FIG. 13 to FIG. Show.
  • the specific form of the base matrix can be as shown in Formula 14, where 0 represents an identity matrix; when the base matrix is other structures, the specific form of the base matrix is similar to that shown in Formula 14.
  • H, 1 formula 15
  • Step 1205 to step 1206 the base matrix is subjected to row-column transformation and cyclic shift extension to obtain an extended parity check matrix of the upper triangle or the lower triangle, and the extended parity check matrix is encoded.
  • the specific process is similar to steps 105 to 106 shown in FIG.
  • the process of performing row-column transformation and cyclic shift expansion of the base matrix and encoding the extension matrix can be referred to step 1105 to step 11 06 shown in FIG.
  • the encoding method of the low density parity check code provided in this embodiment can be applied in the QC-LDPC code encoding process.
  • the encoding method of the low-density parity check code provided by the embodiment of the present invention obtains an upper triangular or lower triangular extended check matrix by performing row-column transformation and cyclic shift expansion of the base matrix, thereby enabling the communication system to directly pass the
  • the special form of the extended check matrix encodes the data to be encoded.
  • the base matrix of the technical solution provided by the embodiment of the present invention is obtained according to the preset first, second, third and fourth constraints, so that the base The matrix can obtain an upper triangular or lower triangular check matrix by row-column transformation and cyclic shift expansion, thereby facilitating the communication system to directly encode through the check matrix.
  • the technical solution provided by the embodiment of the present invention solves the problem in the prior art that when the check matrix does not conform to the structure specified by the standard, the density of the generated matrix generated by the check matrix is much larger than the density of the check matrix, based on the generator matrix.
  • the method for encoding a low-density parity check code according to Embodiment 4 of the present invention first obtains data to be encoded, and the method further includes:
  • Step 2101 to step 21 02 obtaining the first, second, and third matrices according to the basic parameters and the preset first and second constraints; the specific process is similar to steps 101 to 102 shown in FIG.
  • Step 2103 Acquire a first random matrix of J X ( L - J + 1 ) according to the basic parameter and a preset third constraint.
  • the process of obtaining the first random matrix in step 21 03 is similar to the process of step 103 shown in FIG. 1 , the difference being that, in order to improve the coding performance of the LDPC code, the preset third constraint condition is further Including the first random matrix satisfying a constraint of a check matrix on a loop length; and/or A random matrix satisfies the irregular or regular low density parity check code distribution constraint.
  • the first random matrix may be generated by any random algorithm, such as a PEG algorithm, etc.; the first random matrix may also be bound by other rules, which is not limited herein.
  • Step 21 04 to step 2106 the base matrix is obtained, and the base matrix is subjected to row-column transformation and cyclic shift expansion to obtain an extended parity check matrix of the upper triangle or the lower triangle, and the extended parity check matrix is encoded.
  • the specific process is similar to steps 1 04 to 106 shown in FIG.
  • the process of performing row-column transformation and cyclic shift expansion of the base matrix and encoding the extension matrix can be referred to step 1105 to step 11 06 shown in FIG.
  • the encoding method of the low density parity check code provided in this embodiment can be applied in the QC-LDPC code encoding process.
  • the encoding method of the low-density parity check code provided by the embodiment of the present invention obtains an upper triangular or lower triangular extended check matrix by performing row-column transformation and cyclic shift expansion of the base matrix, thereby enabling the communication system to directly pass the
  • the special form of the extended check matrix encodes the data to be encoded.
  • the base matrix of the technical solution provided by the embodiment of the present invention is obtained according to the preset first, second, third and fourth constraints, so that the base The matrix can obtain an upper triangular or lower triangular check matrix by row-column transformation and cyclic shift expansion, thereby facilitating the communication system to directly encode through the check matrix.
  • the technical solution provided by the embodiment of the present invention solves the problem in the prior art that when the check matrix does not conform to the structure specified by the standard, the density of the generated matrix generated by the check matrix is much larger than the density of the check matrix, based on the generator matrix.
  • the method for encoding a low-density parity check code according to Embodiment 5 of the present invention first obtains data to be encoded, and the method further includes:
  • Steps 2201 to 2204, the first matrix, the second matrix, the third matrix, and the fourth random matrix and the base matrix are obtained.
  • the specific process is similar to steps 101 to 104 shown in FIG.
  • Step 2205 Acquire a fourth matrix of (M z - J) X (M z - J) according to the basic parameter and a preset fifth constraint.
  • the fifth constraint condition preset in step 2205 includes the fourth matrix being an upper triangular or lower triangular matrix.
  • Step 2206 Acquire a fifth matrix of (M z -J) x J according to the basic parameter and a preset sixth constraint.
  • the sixth constraint condition preset in step 2206 includes the element of the fifth matrix.
  • the primes are all -1.
  • Step 2207 Acquire a second random matrix of (M z -J) x (N z - M z ) according to the basic parameter and a preset seventh constraint.
  • the seventh constraint condition set in step 2207 includes all or part of the elements of the second random matrix being randomly generated.
  • the second random matrix may be generated by any random algorithm, such as a PEG algorithm; the second random matrix may be constrained by a degree distribution of the irregular LDPC, or may be restricted by a degree distribution of the rule LDPC, and may also pass
  • the requirements of the LDPC code check matrix for the ring length are also restricted by other rules, and are not limited herein.
  • Step 2208 Acquire an M z x N extended base matrix according to the base matrix, the fourth matrix, the fifth matrix, the second random matrix, and a preset eighth constraint.
  • the eighth constraint condition preset in step 2208 includes that the fifth matrix is located in the first random matrix, and the first random matrix is adjacent to the third matrix, and the first matrix and the second matrix. And directly above or below the sixth matrix composed of the third matrix; the fourth matrix is adjacent to the fifth matrix.
  • the base matrix of M z x N z includes the first matrix & the second matrix!
  • the structure of the basis matrix has eight cases, as shown in FIGS. 23 to 30.
  • the fourth matrix when the fifth matrix is located directly above the sixth matrix, the fourth matrix is a lower triangular matrix; when the fifth matrix is located directly below the sixth matrix, the fourth matrix is an upper triangular matrix.
  • the specific form of the base matrix can be as shown in Formula 18, where 0 represents an identity matrix, and 1 represents a zero matrix; when the structure of the base matrix is other structures, the specific form of the base matrix Similar to that shown in Equation 18.
  • formula 18 Step 2209 Perform row-column transformation and cyclic shift expansion on the extended base matrix to obtain an extended check matrix of an upper triangle or a lower triangle.
  • the base matrix obtained by step 2208 can be performed through step 2209.
  • the row and column transform and the cyclic shift extension cause the base matrix to become an extended check matrix of an upper triangle or a lower triangle.
  • the row and column transformation may include a process of shifting, summing, etc., and is not repeated here.
  • the specific form of the base matrix obtained in step 2208 is described by taking the form shown in Formula 18 as an example.
  • the base matrix is subjected to row-column transformation and cyclic shift expansion, and the lower triangle shown in Formula 19 can be obtained.
  • a form of extended check matrix When the specific form of the basis matrix is other forms, the base matrix is transformed and expanded, and the form of the obtained extended check matrix is similar to that shown by the formula 19.
  • Step 2210 Encode the data to be encoded by using the extended check matrix to obtain an encoded codeword.
  • the encoded codeword format obtained by step 2210 can be defined as the format shown by the formula 10.
  • the codeword structure obtained by the codeword format defined by Equation 10 may be as shown in FIG. 31, wherein the information bits may be located at any position of the check bits, and are not limited herein.
  • the codeword structure obtained by the codeword format defined by Equation 10 is similar to the structure shown in FIG. 10, with the difference that the codeword structure shown in FIG. 10 needs to be left and right. Rotate 180 degrees.
  • the encoding method of the low density parity check code provided in this embodiment can be applied in the Protograph LDPC code encoding process.
  • the encoding method of the low-density parity check code provided by the embodiment of the present invention obtains an upper triangular or lower triangular extended check matrix by performing row-column transformation and cyclic shift expansion of the base matrix, thereby enabling the communication system to directly pass the
  • the special form of the extended check matrix encodes the data to be encoded.
  • the base matrix of the technical solution provided by the embodiment of the present invention is obtained according to a preset constraint, so that the base matrix can be extended by row and column transformation and cyclic shift.
  • the upper triangular or lower triangular check matrix is convenient for the communication system to directly encode through the check matrix.
  • the technical solution provided by the embodiment of the present invention solves the problem in the prior art that when the check matrix does not conform to the structure specified by the standard, the density of the generated matrix generated by the check matrix is much larger than the density of the check matrix.
  • the complexity of the LDPC code encoding of the generator matrix is high.
  • the encoding method of the low-density parity check code provided in Embodiment 6 of the present invention first obtains data to be encoded, and the method further includes:
  • Step 3201 to step 3208 obtaining an extended base matrix.
  • step 2201 to step 2208 shown in FIG.
  • Step 3209 Perform row-column transformation and cyclic shift expansion on the extended base matrix to obtain an extended check matrix.
  • the seventh matrix in the base matrix obtained by step 3208 may be subjected to row-column transformation, that is, expanded, by step 3209, so that the base matrix becomes an extended parity check matrix of an upper triangle or a lower triangle.
  • the row and column transformation may include a process of shifting, summing, etc., and is not repeated here.
  • the specific form of the base matrix obtained in step 3208 is exemplified by the formula 18, and the specific process of performing the row and column transformation and expansion of the seventh matrix in the base matrix through step 3209 may include:
  • the third row to the Jth row of the extended base matrix are cyclically shifted in units of ZXZ sub-matrices, and the number of cyclic shifts is A l to obtain a first base matrix;
  • the m+1th row of the extended base matrix is respectively added to the ml line of the first base matrix, and ml belongs to [3, J], and the second base matrix is obtained;
  • the fourth row to the Jth row of the second base matrix are cyclically shifted in units of ZXZ sub-matrices, and the number of cyclic shifts is A 2 to obtain a third base matrix;
  • the m2-l rows of the second base matrix are respectively added to the m2th row of the third base matrix, and m2 belongs to [4, J], and the fourth base matrix is obtained;
  • the Jth row of the 2J-2 base matrix is cyclically shifted in units of ZXZ submatrices, the number of cyclic shifts is; ⁇ -2 , and the 2J-1 base matrix is obtained;
  • the upper triangular or lower triangular matrix is expanded to obtain an extended parity check matrix.
  • an extended check matrix of the upper triangle or the lower triangle shown in Formula 19 can be obtained. If, after the above transformation, the matrix as a whole is not a matrix of an upper triangle or a lower triangle, before the matrix is expanded, the upper triangle or the lower triangle may be first used.
  • the matrix performs row transformation to obtain a transformed upper triangular or lower triangular matrix; the row transformation is such that the upper triangular or lower triangular matrix obtained by the step has the same form as the fourth matrix, namely: the fourth matrix
  • the above matrix is also changed into an upper triangular matrix; when the fourth matrix is a lower triangular matrix, the above matrix is also changed into a lower triangular matrix.
  • the transformed upper triangular or lower triangular matrix is expanded to obtain a transformed upper triangular or lower triangular matrix.
  • the base matrix may first be transformed into the form shown by the formula 18 by the row-column transformation, and then the transformed base matrix is subjected to row-column transformation and cyclic shift expansion by the above process.
  • Step 3210 Encode the data to be encoded by using the extended check matrix to obtain the coded codeword.
  • the encoded codeword format obtained by step 3210 can be defined as the format shown in Formula 10.
  • the codeword structure obtained by the codeword format defined by the formula 10 can be as shown in FIG. 31, wherein the information bits can be located at any position of the check bits, which is not limited herein.
  • the codeword of the Protograph LDPC can be divided into two parts, the two parts of the codeword can be separately encoded by the step 3210, and the specific process includes:
  • the process of performing the first encoding on the data to be encoded by the seventh matrix may include: First, according to the seventh matrix and the data to be encoded, the intermediate variable ⁇ is obtained as belonging to (0, J_l).
  • Equation 12 the form of the extended check matrix is described by taking the form shown in Formula 19 as an example. Intermediate variables can be obtained by Equation 12.
  • the check digit is obtained by the backward recursive method.
  • the check digits can be obtained by using Equation 13 in a backward recursive manner.
  • the check bits, ⁇ ⁇ ⁇ , c 2 , Cl and the intermediate variable s are vector addition operations.
  • a vector addition operation is performed to obtain a parity bit c.
  • the check bits (; ⁇ , ⁇ . , C 2 , ( ⁇ , and 5.) can be vector-added to obtain a check bit.
  • the encoded first codeword is obtained.
  • the check bit C is obtained.
  • Cl , ..., C w the check digit and the data to be encoded can be reassembled to obtain the encoded first codeword.
  • a matrix of codeword equations composed of data to be encoded and a matrix other than the seventh matrix and the first random matrix in the extended check matrix are obtained by the characteristics of the encoded codeword.
  • the preset third constraint condition further includes: the first random matrix includes a first sub-matrix of 1 X (L - J + 1 ) ( J - l ) x ( L - J + l )
  • the first random sub-matrix, the element of the first sub-matrix is 0, and all or part of the elements of the first random sub-matrix are randomly generated.
  • the fourth constraint condition set in advance further includes: the fourth sub-matrix and the first matrix are located in the same row of the base matrix.
  • the structure of the base matrix may refer to FIG. 13 to FIG. 20 and FIG. 23 to FIG.
  • the preset third constraint further includes that the first random matrix satisfies a constraint condition of the check matrix on the ring length; and/or the first random matrix satisfies the irregularity or the rule low. Density parity check code distribution constraint.
  • the encoding method of the low density parity check code provided in this embodiment can be applied in the Protograph LDPC code encoding process.
  • the encoding method of the low-density parity check code provided by the embodiment of the present invention obtains an upper triangular or lower triangular extended check matrix by performing row-column transformation and cyclic shift expansion of the base matrix, thereby enabling the communication system to directly pass the
  • the special form of the extended check matrix encodes the data to be encoded.
  • the base matrix of the technical solution provided by the embodiment of the present invention is obtained according to a preset constraint, so that the base matrix can be extended by row and column transformation and cyclic shift.
  • the upper triangular or lower triangular check matrix is convenient for the communication system to directly encode through the check matrix.
  • the technical solution provided by the embodiment of the present invention solves the problem in the prior art that when the check matrix does not conform to the structure specified by the standard, the density of the generated matrix generated by the check matrix is much larger than the density of the check matrix, based on the generator matrix.
  • the apparatus for encoding a low-density parity check code according to Embodiment 7 of the present invention may be a channel encoder for encoding data, including:
  • the first obtaining unit 3301 is configured to obtain, according to the basic parameter and the preset first constraint, the first matrix and the second matrix, where the preset first constraint includes the element of the first matrix and the second matrix being 0,
  • a matrix is a matrix of 1 X ( J - 1 ) or a matrix of 1 X ( J - 2 ); when the first matrix is a matrix of lx ( J - 1 ), the second matrix is a matrix of ( J - 1 ) X 1
  • the first matrix is a matrix of lx ( J - 2 )
  • the second matrix is a matrix of JX 1;
  • the basic parameters include the number of rows J, the number of columns L, the number of shifts I, and the expansion coefficient Z, and the number of shifts I is arbitrary Integer, and belongs to [0, Z_l].
  • a third obtaining unit 3303 configured to acquire a first random matrix of JX (L - J + 1 ) according to the basic parameter and a preset third constraint condition, where the preset third constraint condition includes all or the first random matrix Some of the elements are randomly generated.
  • the first random matrix may be generated by any random algorithm, such as a PEG algorithm; the first random matrix may be constrained by a degree distribution of an irregular LDPC, or may be a degree of a regular LDPC. Distribution constraints, which can also check the loop length of the matrix through the LDPC code. The constraint is required, and it can also be restricted by other rules, and is not limited herein.
  • the base matrix obtaining unit 3304 is configured to obtain a base matrix of J x L according to the first matrix, the second matrix, the third matrix, the first random matrix, and a preset fourth constraint condition, where the preset fourth constraint condition includes The first random matrix is located at the leftmost or rightmost side of the base matrix, and the position of the second matrix at the base matrix is opposite to the position of the first random matrix at the base matrix.
  • the position of the second matrix in the base matrix obtaining unit 3304 is located opposite to the position of the first random matrix at the base matrix, that is, if the first random matrix is located at the rightmost side of the base matrix, The second matrix is located at the leftmost side of the base matrix; if the first random matrix is located at the leftmost side of the base matrix, the second matrix is located at the far right of the base matrix.
  • the base matrix of J x L includes the first matrix & the second matrix!
  • the structure of the base matrix has eight cases, as shown in Fig. 2 to Fig. 9.
  • the specific form of the base matrix can be as shown in Equation 5, where 0 represents an identity matrix; when the base matrix is other structures, the specific form of the base matrix is shown in Equation 5. similar.
  • a check matrix obtaining unit 3305 configured to perform row-column transform and cyclic shift expansion on the base matrix to obtain an extended check matrix of an upper triangle or a lower triangle;
  • the check matrix obtaining unit 3305 may perform row-column transformation and expansion on the base matrix obtained by the base matrix obtaining unit 3304, so that the base matrix becomes an extended check matrix in the form of an upper triangle or a lower triangle.
  • the row and column transformation may include a process of shifting, summing, etc., and will not be repeated here.
  • the specific form of the base matrix obtained by the base matrix obtaining unit 3304 is described by taking the form shown by the formula 5 as an example, and the base matrix is subjected to row-column transformation and cyclic shift expansion, and the formula 9 is obtained.
  • the upper triangular extended check matrix When the specific form of the basis matrix is other forms, the base matrix is subjected to row-column transformation and cyclic shift expansion, and the obtained extended check matrix has a form similar to that shown in Formula 9.
  • the coding unit 3306 is configured to encode the data to be encoded by using the extended check matrix to obtain the coded codeword.
  • the codeword structure obtained by the codeword format defined by Equation 10 is as shown in FIG.
  • the information bits may be located at any position of the check bits, which is not limited herein.
  • the codeword structure obtained by the codeword format defined by Equation 10 is similar to the structure shown in FIG. 10, except that the codeword structure shown in FIG. 10 needs to be rotated 180 degrees left and right.
  • the encoding unit 3306 can assemble the forward or backward bits to obtain the encoded codeword.
  • the apparatus for encoding the low-density parity check code in this embodiment may further include:
  • a fourth obtaining unit 3307 configured to acquire a fourth matrix of (M z - J) X (M z - J) according to the basic parameter and a preset fifth constraint condition, where the preset fifth constraint condition includes the fourth matrix Is the upper triangle or lower triangle matrix.
  • a fifth obtaining unit 3308 configured to obtain a fifth matrix of (M z -J) x J according to the basic parameter and a preset sixth constraint condition, where the preset sixth constraint condition includes the elements of the fifth matrix are all _ 1.
  • a sixth obtaining unit 3309 configured to acquire a second random matrix of (M z - J) X (N z - M z ) according to the basic parameter and a preset seventh constraint, where the preset seventh constraint includes All or part of the elements of the two random matrices are randomly generated.
  • An extension matrix acquiring unit 3310 according to the base matrix, the fourth matrix, the fifth matrix, the second random matrix, and a preset eighth constraint, acquiring an extended basis matrix of M z x N z ,
  • the preset eighth constraint includes: the fifth matrix is located in the first random matrix, the first random matrix is adjacent to the third matrix, and the first matrix, the second The matrix and the third matrix are directly above or directly below the sixth matrix; the fourth matrix is adjacent to the fifth matrix.
  • the base matrix of M z x N z includes the first matrix & the second matrix!
  • the structure of the basis matrix has eight cases, as shown in FIGS. 23 to 30.
  • the fourth matrix when the fifth matrix is located directly above the sixth matrix, the fourth matrix is a lower triangular matrix; when the fifth matrix is located directly below the sixth matrix, the fourth matrix is an upper triangular matrix.
  • the specific form of the base matrix can be as shown in Formula 18, where 0 represents an identity matrix, and 1 represents a zero matrix; when the structure of the base matrix is other structures, the specific form of the base matrix Similar to that shown in Equation 18.
  • the check matrix obtaining unit 3305 may include: an obtaining module, configured to perform, in the Mz xN base matrix, the seventh matrix composed of the first matrix, the second matrix, the third matrix, and the first random matrix The transform and cyclic shift are extended to obtain an extended check matrix.
  • the coding unit 3306 includes: a first coding module 33061, configured to perform first coding on the data to be encoded by the seventh matrix in the extended check matrix corresponding to the sixth matrix, and obtain the coded a first codeword; a second encoding module 33062, configured to perform second encoding on the data to be encoded by extending a matrix other than the seventh matrix and the first random matrix in the check matrix, to obtain the encoded second codeword
  • the codeword obtaining module 33063 is configured to obtain the encoded codeword according to the first codeword and the second codeword.
  • the check matrix obtaining unit 3305 in this embodiment may include:
  • a first module 33051 configured to cyclically shift the base matrix or the third row to the Jth row of the extended base matrix in units of ZXZ sub-matrices, wherein the number of cyclic shifts is Al , First base matrix;
  • a second module 33052 configured to add the ml-1 row of the base matrix or the extended base matrix to the first ml row of the first base matrix, respectively, to obtain a second base matrix, where the ml belongs to [3, J ];
  • the third module 33053 is configured to cyclically shift the fourth row to the Jth row of the second base matrix in units of ZXZ sub-matrices, wherein the number of cyclic shifts is A2 , and the third base matrix is obtained.
  • a fourth module 33054 configured to add an m2-l row of the second base matrix to the m2th row of the third base matrix, to obtain a fourth base matrix, where m2 belongs to [4, J];
  • the 2J-1 module 33055 is configured to cyclically shift the Jth row of the 2nd J-2 base matrix in units of Z ⁇ ⁇ submatrices, the number of times of the cyclic shift is; 2 , to obtain the 2J-1 base matrix;
  • the 2J module 33056 is configured to add the J-1th row of the 2J-2 base matrix to the Jth row of the 2J-1 base matrix to obtain a matrix of an upper triangle or a lower triangle;
  • the 2J+1 module 33057 is configured to expand the upper triangular or lower triangular matrix to obtain an extended parity check matrix.
  • the check matrix obtaining unit 3305 may further include: a check matrix acquiring unit, and may further include:
  • the 2J+2 module 33058 is used to perform row transformation on the upper triangular or lower triangular matrix. To the transformed upper or lower triangular matrix.
  • the 2J+1 module 33057 is configured to expand the transformed upper triangular or lower triangular matrix to obtain a transformed upper triangular or lower triangular matrix.
  • an extended check matrix in the form of an upper triangle or a lower triangle as shown in Formula 19 can be obtained. If, after the above transformation, the matrix is not a matrix of an upper triangle or a lower triangle, before the matrix is expanded, the matrix of the upper triangle or the lower triangle may be first transformed to obtain a transformed upper or lower triangle. a matrix of a form; the row transformation is such that the upper triangular or lower triangular matrix obtained by the step has the same form as the fourth matrix, that is, when the fourth matrix is an upper triangular matrix, the above matrix is also changed into an upper triangular Matrix; When the fourth matrix is a lower triangular matrix, the above matrix is also changed into a lower triangular matrix.
  • the transformed upper triangular or lower triangular matrix is obtained by the above process
  • the transformed upper triangular or lower triangular matrix is expanded to obtain a transformed upper triangular or lower triangular matrix.
  • the base matrix may first be transformed into the form shown by the formula 18 by the row-column transformation, and then the transformed base matrix is subjected to row-column transformation and cyclic shift expansion by the above process.
  • the coding unit 3306 or the first coding module 33061 may include:
  • the intermediate variable obtaining sub-module 330611 is configured to obtain an intermediate variable ⁇ belonging to (0, J-l) according to the extended check matrix or the seventh matrix and the data to be encoded.
  • Equation 9 the form of the extended check matrix is described by taking the form shown in Equation 9 as an example.
  • Intermediate variables can be obtained by Equation 12.
  • the first check bit obtaining sub-module 330612 is configured to obtain the check bits c— ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , c 2 , c 1 0 according to the intermediate variable and the extended check matrix by using a backward recursive method
  • the check digits can be obtained by the formula 13 in a backward recursive manner.
  • the second check bit acquisition sub-module 330613 is configured to perform vector addition on the check bits ( ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , c 2 , and £ and the intermediate variable s to obtain the check bit c .
  • the check bits (; ⁇ , ⁇ ., c 2 , cps) can be vector-added to obtain check bits.
  • the first codeword obtaining sub-module 330614 is configured to obtain the encoded codeword or the first codeword according to the check bits ⁇ , ⁇ ..., ⁇ and the data to be encoded.
  • the check bit C is obtained. After the Cl , ..., C w , the check digit and the data to be encoded can be reassembled to obtain the encoded codeword.
  • the second encoding module 33062 in this embodiment includes: an equation group obtaining sub-module 330621, configured to obtain, by using the characteristics of the encoded codeword, a seventh matrix and an extended parity check matrix. A matrix outside the first random matrix, and a set of codeword equations composed of data to be encoded.
  • the third check bit acquisition sub-module 330622 is configured to obtain the check bits / 0 , ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ _ ⁇ according to the code word equation group and use the backward recursive method.
  • the second codeword acquisition sub-module 330623 is configured to be based on the parity bit/. , ⁇ , .., 1, and the data to be encoded, obtain the encoded second codeword.
  • the preset third constraint may further include: the first random matrix includes a first sub-matrix of 1 X (L - J + 1 ) and (J - 1) X ( L - J + 1 ) the first random sub-matrix, the element of the first sub-matrix is -1, and all or part of the elements of the first random sub-matrix are randomly generated; at this time, the preset fourth The constraint further includes the first sub-matrix and the first matrix being located in the same row of the base matrix.
  • the third constraint condition set in advance may further include that the first random matrix satisfies the constraint condition of the check matrix on the ring length.
  • the encoding apparatus of the low density parity check code provided in this embodiment can be applied to the QC-LDPC code and the Protograph LDPC code encoding process.
  • the apparatus for encoding a low-density parity check code obtained by the embodiment of the present invention obtains an extended check matrix of an upper triangle or a lower triangle by performing row-column transformation and cyclic shift expansion of the base matrix, thereby enabling the communication system to directly pass the
  • the special form of the extended check matrix encodes the data to be encoded.
  • the base matrix of the technical solution provided by the embodiment of the present invention is obtained according to the preset first, second, third and fourth constraints, so that the base The matrix can obtain an upper triangular or lower triangular check matrix by row-column transformation and cyclic shift expansion, thereby facilitating the communication system to directly encode through the check matrix.
  • the technical solution provided by the embodiment of the present invention solves the problem in the prior art that when the check matrix does not conform to the structure specified by the standard, the density of the generation matrix generated by the check matrix is far. Greater than the density of the check matrix, the complexity of the LDPC code encoding based on the generator matrix is high.
  • the encoding method of the low-density parity check code provided by the embodiment of the present invention is further limited. As shown in FIG. 40, the low-density parity check code provided in Embodiment 8 of the present invention is further illustrated. The encoding method first obtains the data to be encoded, and the method may further include:
  • the base matrix is another structure, the encoding process of the LDPC code is similar to the above process.
  • Step 4001 to step 4004 obtaining a base matrix according to the basic parameters and the preset first, second, third, and fourth constraints.
  • the specific process is similar to steps 101 to 104 shown in FIG.
  • the specific process of acquiring the base matrix of 4 x L is similar to step 104 shown in FIG. 1; the specific form of the obtained base matrix may be as shown in formula 21, where 21, 31, 41 And 61 points for 'J stands for (2I) modz, (31) mod (41) mod z and (61) mod z, where 0 is the identity matrix.
  • the elements of the basis matrix all include the remainder operation, and are omitted in the following for convenience of description.
  • the third constraint set in advance includes both the first submatrix including 1 X (L - J + 1 ) and the ( J - 1 ) ( L - J + 1 ) first random submatrix, the first random matrix, the first The element of the sub-matrix is 0, and all or part of the elements of the first random sub-matrix are randomly generated; and when the first random matrix satisfies the constraint condition of the check matrix on the ring length, the specific form of the obtained base matrix may be as As shown in Formula 22, 0 represents an identity matrix.
  • Equation 23 is an example of a base matrix of an LDPC code that satisfies the above conditions, and an LDPC code that satisfies the above conditions may have other representations.
  • Step 4005 performing matrix transformation and cyclic shift expansion on the base matrix to obtain an extended check matrix of upper triangle or lower triangle .
  • the specific form of the base matrix obtained by the step 4004 is taken as an example in the formula 22, and the specific process of performing row-column transformation and cyclic shift expansion on the base matrix by using 4005 may include:
  • the fourth row of the first base matrix is z 3 Z submatrix as a single 3 ⁇ 4 3 ⁇ 4 bit... ⁇ 1 cyclic shift, the number of cyclic shifts is 21, to obtain a second base matrix;
  • the third row of the second base matrix is added to the fourth row of the second base matrix to obtain a third base matrix.
  • the third row of the second base matrix is cyclically shifted in units of ZXZ sub-matrices, and the loop The number of shifts is 21, and a third base matrix is obtained;
  • the second row of the third base matrix is added to the third row of the third base matrix to obtain a fourth base matrix.
  • the fourth row of the fourth base matrix is cyclically shifted in units of ZXZ sub-matrices, and the loop The number of shifts is I, and the fifth base matrix is obtained;
  • the upper triangular or lower triangular matrix obtained by the above process has a specific form as shown in Formula 24, where 0 represents an identity matrix and -1 represents a zero matrix.
  • the specific form of the basis matrix is other forms, the upper triangular or lower triangular matrix obtained by the above process is similar to that described in Equation 24.
  • H ⁇ consists of 4 ⁇ ⁇ (£ - 4 circulant matrix).
  • the extended check matrix shown in Equation 24 when the extended check matrix shown in Equation 24 is obtained through step 4005, the extended check matrix has the following characteristics:
  • H l , 1,... ⁇ is a zxz cyclic matrix with at most two non-zero elements per line;
  • H 2 2,... ⁇ is a ⁇ cyclic matrix with at most four non-zero elements per line;
  • H 3 3,...,” is a ⁇ cyclic matrix with at most eight non-zero elements per line;
  • the matrix of the first four rows and four columns is:
  • H n I + I ⁇ 2i)
  • H 12 / + /(' ⁇ )
  • H 13 / + /(- 20
  • H 22 /(') + /(- ')
  • H 23 / + /(- ') + /(- 2 ') + /(- 4 '
  • Step 4006 Encode the data to be encoded by the extended check matrix to obtain an encoded codeword.
  • the encoded codeword format can be defined as the format shown in Equation 25 by step 4006.
  • the dimension is lxz, which contains z-1 parity bits and 1 information bit.
  • ⁇ 4, ⁇ ., 23) is the information bit, and the dimension is 1 ⁇ .
  • the specific process of encoding the data to be encoded by extending the check matrix may include:
  • the intermediate variable ⁇ is obtained.
  • Equation 26 the form of the extended check matrix is described by taking the form shown by the formula 24 as an example. Intermediate variables can be obtained by Equation 26.
  • the encoding method of the low-density parity check code provided by the embodiment of the present invention obtains an upper triangular or lower triangular extended check matrix by performing row-column transformation and cyclic shift expansion of the base matrix, thereby enabling the communication system to directly pass the
  • the special form of the extended check matrix encodes the data to be encoded.
  • the base matrix according to the technical solution provided by the embodiment of the present invention is based on the preset first and the first Second, the third and fourth constraints are obtained, so that the base matrix can obtain an upper triangular or lower triangular check matrix by row-column transformation and cyclic shift expansion, thereby facilitating the communication system to directly encode through the check matrix.
  • the technical solution provided by the embodiment of the present invention solves the problem in the prior art that when the check matrix does not conform to the structure specified by the standard, the density of the generated matrix generated by the check matrix is much larger than the density of the check matrix, based on the generator matrix.
  • the coding method and apparatus for the low density parity check code provided by the embodiment of the present invention can be applied to a communication system.
  • RAM random access memory
  • ROM read only memory
  • EEPROM electrically programmable ROM
  • EEPROM electrically erasable programmable ROM
  • registers hard disk, removable disk, CD-ROM, or technical field. Any other form of storage medium known.

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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， Mz、 Nz分别 为基矩阵的行数和列数， m属于 [0， _1]，1属于[0， Nz-1] ; 并且该基矩阵 的元素 /∞„相应的循环置换矩阵为 Sp'" ,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
Figure imgf000004_0001
SPlfi S
M (H) 公式 2
H = n—k Ρτ 公式 3
G = [P 公式 4
Figure imgf000004_0002
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 2J-'-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
Figure imgf000005_0001
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 ,
Figure imgf000010_0001
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。
Figure imgf000010_0002
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 ql> 公式 6
Figure imgf000011_0001
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 q0>3 q0>4 ··· L-i
0 21 I ql>3 ql>4 ··· ql L_x
H, 公式 7 0 41 21 q2>3 q14 '·· ；
Figure imgf000011_0002
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。
Figure imgf000011_0003
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
Figure imgf000012_0001
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
Figure imgf000012_0002
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 CHen = 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。
Figure imgf000014_0001
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 JJa-TJ-l,J-l― e
~ ^J-l
CJ-2J J-Ji-TJ-2,J-2 JJT ― C
_
= SY_3 公式 13
Figure imgf000014_0002
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。
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 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
Figure imgf000016_0001
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
Figure imgf000016_0002
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
Figure imgf000016_0003
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。
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。
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。
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。
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 (Mz - J) X (Mz - 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 (Mz -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 (Mz -J) x (Nz - Mz )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 Mz 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， Mz x Nz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
Figure imgf000019_0001
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
Figure imgf000020_0001
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；
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 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
Figure imgf000023_0001
将该方 程扩展得到公式 20所示的码字方程组。
κζ-ι
£ SPo' -s,. + S¾¾ -p0=0
∑ Sp- · st + Sp^ · p0 + y =0 公式 20
Kz-\ Mz-l
J SPMz~ -5. + J SPMz~ ·/?. =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、···、 ΡΜΖ-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。
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 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。
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。
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 (Mz - J) X (Mz - 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 (Mz -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 (Mz - J) X (Nz - Mz )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 Mz x Nz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， Mz x Nz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 MzxN 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 )。
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。
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、 c1 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、· · ·、 ρΜζ_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 q0>3 Ίο,ο · • " ¾O,L-1
0 21 I ql>3 4 · · · L-
H b, = 公式 21
0 41 21 q2>3
Figure imgf000030_0001
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 Ηη 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. Hl , = 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
Hn =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,-,6i_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 cxHT =sl + c2Hn 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+cx+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。， cx, 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
Figure imgf000035_0001
)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 (Mz-J)x(Mz-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 (Mz - 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 (Mz - J) X (Nz - Mz )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 Mz 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、..·、 ρΜζ ； 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 (Mz - J) X (Mz - 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 (Mz - 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 (Mz - J) X (Nz - Mz )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 Mz 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 cQ,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。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018035809A1 (zh) * 2016-08-25 2018-03-01 华为技术有限公司 低密度奇偶校验码基矩阵生成方法及装置
CN108370254A (zh) * 2016-07-20 2018-08-03 华为技术有限公司 低密度奇偶校验码基矩阵生成方法及装置
CN109120275A (zh) * 2017-06-26 2019-01-01 电信科学技术研究院 一种编码方法及装置、计算机存储介质
CN109450453A (zh) * 2018-11-29 2019-03-08 中国科学院计算技术研究所 一种构造ptg-ldpc码的方法
CN116436474A (zh) * 2023-06-13 2023-07-14 武汉能钠智能装备技术股份有限公司四川省成都市分公司 一种信道编解码方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018032518A1 (zh) 2016-08-19 2018-02-22 华为技术有限公司 一种ldpc码的基矩阵生成方法、编译码方法及设备
CN109150196A (zh) * 2017-06-27 2019-01-04 华为技术有限公司 信息处理的方法、装置和通信设备
CN109951250B (zh) * 2017-12-21 2021-01-08 华为技术有限公司 通信信号的ldpc编码方法和装置
CN110289864A (zh) * 2019-08-01 2019-09-27 东莞理工学院 二进制mds阵列码的最优修复访问变换方法及装置
CN113114276B (zh) * 2021-04-22 2022-08-05 深圳大学 一种基于循环移位的网络编解码方法、装置及相关组件
CN117335815B (zh) * 2023-11-29 2024-03-15 广东工业大学 基于改进原模图神经译码器的训练方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1534875A (zh) * 2002-12-21 2004-10-06 ���ǵ�����ʽ���� 用于产生供纠错使用的奇偶信息的方法和装置
CN101662290A (zh) * 2008-08-26 2010-03-03 华为技术有限公司 生成准循环ldpc码及编码的方法与装置
CN101800618A (zh) * 2009-09-24 2010-08-11 北京理工大学 一种基于编码协作通信的ldpc码构造方法
CN101944916A (zh) * 2008-10-17 2011-01-12 英特尔公司 Ldpc码的编码

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101162907B (zh) * 2006-10-10 2010-11-03 华为技术有限公司 一种利用低密度奇偶校验码实现编码的方法及装置
CN101247202A (zh) * 2006-10-18 2008-08-20 北京凌讯华业科技有限公司 生成tds-ofdm系统中ldpc码的编码新方法
CN101207386B (zh) * 2007-11-23 2010-05-19 中山大学 一种二进制低密度奇偶校验码的构造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1534875A (zh) * 2002-12-21 2004-10-06 ���ǵ�����ʽ���� 用于产生供纠错使用的奇偶信息的方法和装置
CN101662290A (zh) * 2008-08-26 2010-03-03 华为技术有限公司 生成准循环ldpc码及编码的方法与装置
CN101944916A (zh) * 2008-10-17 2011-01-12 英特尔公司 Ldpc码的编码
CN101800618A (zh) * 2009-09-24 2010-08-11 北京理工大学 一种基于编码协作通信的ldpc码构造方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108370254A (zh) * 2016-07-20 2018-08-03 华为技术有限公司 低密度奇偶校验码基矩阵生成方法及装置
US10879931B2 (en) 2016-07-20 2020-12-29 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for generating low-density parity-check code basis matrix
WO2018035809A1 (zh) * 2016-08-25 2018-03-01 华为技术有限公司 低密度奇偶校验码基矩阵生成方法及装置
CN109644005A (zh) * 2016-08-25 2019-04-16 华为技术有限公司 低密度奇偶校验码基矩阵生成方法及装置
CN109644005B (zh) * 2016-08-25 2021-08-27 华为技术有限公司 低密度奇偶校验码基矩阵生成方法及装置
CN109120275A (zh) * 2017-06-26 2019-01-01 电信科学技术研究院 一种编码方法及装置、计算机存储介质
CN109120275B (zh) * 2017-06-26 2021-02-05 电信科学技术研究院 一种编码方法及装置、计算机存储介质
US11038531B2 (en) 2017-06-26 2021-06-15 China Academy Of Telecommunications Technology Encoding method and apparatus, and computer storage medium
CN109450453A (zh) * 2018-11-29 2019-03-08 中国科学院计算技术研究所 一种构造ptg-ldpc码的方法
CN116436474A (zh) * 2023-06-13 2023-07-14 武汉能钠智能装备技术股份有限公司四川省成都市分公司 一种信道编解码方法
CN116436474B (zh) * 2023-06-13 2023-11-17 武汉能钠智能装备技术股份有限公司四川省成都市分公司 一种信道编解码方法

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