低密度奇偶校验码环路检测方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种低密度奇偶校验码(LDPC)环路检测方法，包括：依据第一偏移系数矩阵的大小，确定第一偏移系数矩阵中包含第一环环路图样的子矩阵的第一集合；所述第一环的环长度为2i；i大于1的整数；对所述第一集合的子矩阵逐一进行所述第一环的环路图样的枚举；利用得到的环路图样，检测所述第一偏移系数矩阵中是否存在符合对应环路图样的环。本发明专利技术同时还公开了一种LDPC环路检测装置及计算机可读存储介质。

Low Density Parity Check Code Loop Detection Method, Device and Storage Media

The invention discloses a low density parity check code (LDPC) loop detection method, which includes: determining the first set of sub-matrices containing the first loop pattern in the first offset coefficient matrix according to the size of the first offset coefficient matrix; the ring length of the first loop is 2i; the integer whose I is greater than 1; and performing the loop pattern of the first loop one by one of the sub-matrices of the first set. Enumeration; by using the obtained loop pattern, the existence of a corresponding loop pattern in the first offset coefficient matrix is detected. The invention also discloses an LDPC loop detection device and a computer readable storage medium.

【技术实现步骤摘要】
低密度奇偶校验码环路检测方法、装置及存储介质
本专利技术涉及光通信领域，尤其涉及一种低密度奇偶校验码(LDPC，LowDensityParityCheckCode)环路检测方法、装置及计算机可读存储介质。
技术介绍
准循环低密度奇偶校验码(QC-LDPC，Quasi-CyslicLowDensityParityCheckCode)具有逼近香农极限(Shannonlimit)的性能以及便于高速实现的双重优势，因此在光通信领域得到了广泛的关注。最小环长是影响LDPC的一个重要参数，它不仅直接决定了LDPC的最小汉明距离下界，还间接影响着迭代译码算法的最终效果，因此增大QC-LDPC的最小环长是进一步提升码性能的有效途径。无论是通过启发式搜索方式还是通过环路消除方式来实现最小环长最大化，环路检测算法都是其中一个关键必要步骤。因此如何快速有效地统计出校验矩阵中所有的环路分布情况是十分必要的。目前LDPC环路检测方法可分为三类：(1)图论中基于邻接矩阵的环路检测法；(2)基于消息传递的环路检测法；(3)环路枚举环检测法。虽然目前的三类环检测方法均可以实现对任意类型的LDPC校验矩阵进行有效的环路检测，但是复杂度非常高，尤其是结合启发式搜索方法来构造大环长的QC-LDPC时，由于要不限次地循环执行环路检测直至满足最小环长约束条件，且单次执行环检测的时间较长，导致整体搜索时长不可接受。
技术实现思路
为解决现有存在的技术问题，本专利技术实施例提供一种LDPC环路检测方法、装置及计算机可读存储介质。本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：本专利技术实施例提供了一种LDPC环路检测方法，包括：依据第一偏移系数矩阵的大小，确定第一偏移系数矩阵中包含第一环环路图样的子矩阵的第一集合；所述第一环的环长度为2i；i大于1的整数；对所述第一集合的子矩阵逐一进行所述第一环的环路图样的枚举；利用得到的环路图样，检测所述第一偏移系数矩阵中是否存在符合对应环路图样的环。上述方案中，所述确定第一矩阵中包含第一环环路图样的子矩阵的集合，包括：依据所述第一偏移系数矩阵的大小，确定所述第一偏移系数矩阵中可能包含所述第一环路图样的子矩阵的第二集合；依据子矩阵的大小、子矩阵中每行中点位置数以及子矩阵中每列中点位置数，从所述第二集合中筛选出满足第一限制关系集的所述第一集合。上述方案中，所述依据子矩阵的大小、子矩阵中每行中点位置数以及子矩阵中每列中点位置数，从所述第二集合中筛选出满足第一限制关系集的所述第一集合，包括：依据子矩阵的大小、子矩阵中每行中点位置数以及子矩阵中每列中点位置数，从所述第二集合中筛选出满足第一限制关系式、第二限制关系式以及第三限制关系式的子矩阵，形成所述第一集合；所述第一限制关系式表征子矩阵大小的限制关系；所述第二限制关系表征子矩阵中所包含所述第一环环路图样的点位置数总数的限制关系；所述第三限制关系表征子阵列中每行所包含所述第一环环路图样的点位置数的限制关系及子阵列中每列所包含所述第一环环路图样的点位置数的限制关系。上述方案中，所述第一限制关系式包括：其中，r表示子阵列的行数，c表示子阵列的列数，Z+表示正整数；所述第二限制关系式包括：其中，nx表示子矩阵中第x行所包含的第一环环路图样的点位置数总数；ny表示子矩阵中第y列所包含的第一环环路图样的点位置数总数；所述第三限制关系式包括：其中，\表示不包含。上述方案中，所述对所述第一集合的子矩阵逐一进行所述第一环的环路图样的枚举时，所述方法包括：依据子阵列中每个坐标位置对应的循环置换子矩阵包含的构成第一环环路图样的点数，从所述第一集合中筛选出满足第四限制关系式的子矩阵，形成第三集合；所述第四限制关系式表征子阵列中每个坐标位置包含的构成所述第一环的点数的取值范围；对所述第三集合的子矩阵逐一进行所述第一环的环路图样的枚举。上述方案中，所述第四限制关系式包括：0≤nx,y≤min(nx/2,ny/2)；其中，nx,y表示子阵列(x,y)坐标处对应的循环置换子矩阵中包含的构成所述第一环环路图样的点数；nx表示子矩阵中第x行所包含的第一环环路图样的点位置数总数；ny表示子矩阵中第y列所包含的第一环环路图样的点位置数总数，min()表示取给定参数中的最小值。上述方案中，利用得到的环路图样，检测所述第一偏移系数矩阵所对应的校验矩阵中是否包含符合对应环路图样的环，包括：根据每个环路图样，逐块穷举检测第一偏移系数矩阵中包含的大小等于环路图样对应的子阵列大小的块中是否含有对应环路图样所示的环。本专利技术实施例还提供了一种LDPC环路检测装置，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器；其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行上述任一方法的步骤。本专利技术实施例又提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法的步骤。本专利技术实施例提供的LDPC环路检测方法、装置及计算机可读存储介质，依据第一偏移系数矩阵的大小，确定第一偏移系数矩阵中包含第一环环路图样的子矩阵的第一集合；所述第一环的环长度为2i；i大于1的整数；对所述第一集合的子矩阵逐一进行所述第一环的环路图样的枚举；利用得到的环路图样，检测所述第一偏移系数矩阵中是否存在符合对应环路图样的环，将第一集合的子矩阵逐一进行所述第一环的环路图样的枚举，然后再利用得到的环路图样，进行环检测，不需要无限次的循环执行环路检测，如此，大大降低了环路检测所需的时间，从而能够有效地降低结合启发式搜索方法来构造大环长QC-LDPC码时所需的搜索时长。附图说明在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。图1为本专利技术实施例LDPC环路检测的方法流程示意图；图2为本专利技术实施例校验矩阵对应的偏移系数矩阵示意图；图3为采用本专利技术实施例方案枚举4×4子阵列长度为8的环的环路图样示意图；图4为本专利技术实施例图1中步骤103的具体实现过程示意图；图5为本专利技术实施例子阵列示意图；图6为本专利技术一种应用实施例环路枚举及环路检测仿真结果示意图；图7为本专利技术另一种应用实施例环路枚举及环路检测仿真结果示意图；图8为本专利技术实施例LDPC环路检测装置结构示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术再作进一步详细的描述。目前，环路检测的方法可以分为三类，分别为：(1)图论中基于邻接矩阵的环路检测法；(2)基于消息传递的环路检测法；(3)环路枚举环检测法。其中，图论中基于邻接矩阵的环路检测法的基本思想是：假定需要对某个校验矩阵H进行长度为2i的环的检测，首先需要求该校验矩阵的邻接矩阵M；然后再依据特定的计算公式计算(n-1)阶邻接矩阵Mn-1；最后再分别统计Mn-1矩阵中，不同环长的环的数量。这是一个非常复杂的计算过程，尤其对于大规模的校验矩阵。基于消息传递的环路检测法这种方法主要是基于LDPC迭代译码的思想，从第一个变量节点开始，向与其相邻的节点发送消息，接收到消息的节点又会向除发送消息外的相邻节点发送消息，统计原始消息传回原始变量节点经历的次数i以及经过i次传递回到原始节点的不同路径数k。k即为校验矩阵中长度为2i的环的数量。环路枚举环检测法的基本思想是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低密度奇偶校验码LDPC环路检测方法，其特征在于，所述方法包括：依据第一偏移系数矩阵的大小，确定第一偏移系数矩阵中包含第一环环路图样的子矩阵的第一集合；所述第一环的环长度为2i；i大于1的整数；对所述第一集合的子矩阵逐一进行所述第一环的环路图样的枚举；利用得到的环路图样，检测所述第一偏移系数矩阵中是否存在符合对应环路图样的环。

【技术特征摘要】
1.一种低密度奇偶校验码LDPC环路检测方法，其特征在于，所述方法包括：依据第一偏移系数矩阵的大小，确定第一偏移系数矩阵中包含第一环环路图样的子矩阵的第一集合；所述第一环的环长度为2i；i大于1的整数；对所述第一集合的子矩阵逐一进行所述第一环的环路图样的枚举；利用得到的环路图样，检测所述第一偏移系数矩阵中是否存在符合对应环路图样的环。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定第一矩阵中包含第一环环路图样的子矩阵的集合，包括：依据所述第一偏移系数矩阵的大小，确定所述第一偏移系数矩阵中可能包含所述第一环路图样的子矩阵的第二集合；依据子矩阵的大小、子矩阵中每行中点位置数以及子矩阵中每列中点位置数，从所述第二集合中筛选出满足第一限制关系集的所述第一集合。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据子矩阵的大小、子矩阵中每行中点位置数以及子矩阵中每列中点位置数，从所述第二集合中筛选出满足第一限制关系集的所述第一集合，包括：依据子矩阵的大小、子矩阵中每行中点位置数以及子矩阵中每列中点位置数，从所述第二集合中筛选出满足第一限制关系式、第二限制关系式以及第三限制关系式的子矩阵，形成所述第一集合；所述第一限制关系式表征子矩阵大小的限制关系；所述第二限制关系表征子矩阵中所包含所述第一环环路图样的点位置数总数的限制关系；所述第三限制关系表征子阵列中每行所包含所述第一环环路图样的点位置数的限制关系及子阵列中每列所包含所述第一环环路图样的点位置数的限制关系。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一限制关系式包括：其中，r表示子阵列的行数，c表示子阵列的列数，Z+表示正整数；所述第二限制关系式包括：其中，nx表示子矩阵中第x行所包含的第一环环路图样的点...

【专利技术属性】
技术研发人员：费爱梅，王立芊，王冬冬，陈雪，王智荣，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：广东,44