一种生成校验矩阵的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种生成校验矩阵的方法，包括：生成索引矩阵及设定维数的单位矩阵；其中，由所述索引矩阵的任意两行元素以及任意两列元素的重叠元素构成的矩形元素阵列中，每一行的两个端点元素的差值，以及每一列的两个端点元素的差值，不完全相等；根据所述索引矩阵中的各个元素的值，分别对所述设定维数的单位矩阵进行循环移位处理，得到所述各个元素对应的替换矩阵；用所述各个元素对应的替换矩阵，分别替换所述索引矩阵中的各个元素，得到校验矩阵。采用上述方法能够直接生成不含4环的校验矩阵，提高了获取无4环校验矩阵的效率。

Method and device for generating parity check matrix

The invention provides a method for generating check matrix comprising: generating index matrix and unit set dimension matrix; the rectangular element array formed by overlapping elements of arbitrary index matrix for the two and two arbitrary list of elements in the difference of the two elements of each row of the end point, and the difference two ends of elements of each column, not completely equal; according to each element of the matrix in the index value for the set unit matrix dimension cyclic shift, the various elements of the corresponding substitution matrix; with the replacement of the matrix elements corresponding to the various elements are replaced the index matrix, obtained the parity check matrix. By using the above method, the parity check matrix without 4 rings can be generated directly, and the efficiency of obtaining the 4 ring check matrix is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种生成校验矩阵的方法及装置
本专利技术涉及信息编码
，尤其涉及一种生成校验矩阵的方法及装置。
技术介绍
低密度奇偶校验码(LowDensityParityCheckCode，LDPC)具有很好的汉明距离特性、很强的纠错能力及较低的错误平层，它几乎适用于所有的信道，因此成为编码界近年来的研究热点。LDPC码分为两大类，随机LDPC码，和准循环(QuasiCyclic，QC)LDPC码，QCLDPC码的校验矩阵由一组循环矩阵构成。QC-LDPC码硬件实现简单，占用的存储空间少且容易扩展，因此被广泛应用在现代通信的各个领域。LDPC码的环是指在LDPC码的校验矩阵对应的二分图中，从一个节点出发，交替地经过校验节点和比特节点，经过若干步后回到出发节点形成的回路。从LDPC码的校验矩阵上看，如果校验矩阵中，任意矩形元素阵列的四个顶点上的元素都是1，则由该校验矩阵生成的LDPC码存在4环。如果LDPC码的校验矩阵中有4环的存在，会影响LDPC码的译码结果，因此，LDPC码的校验矩阵中，应当避免4环的存在。常用的消除LDPC码校验矩阵中的4环的方法是，在生成LDPC码校验矩阵后，再通过迭代运算消除校验矩阵中的4环。很明显，上述先生成校验矩阵，再进行修正的处理方法，步骤繁琐，效率较低。
技术实现思路
基于上述现有技术的缺陷和不足，本专利技术提出一种生成校验矩阵的方法及装置，能够直接生成无4环的校验矩阵，处理过程更高效。一种生成校验矩阵的方法，包括：生成索引矩阵及设定维数的单位矩阵；其中，由所述索引矩阵的任意两行元素以及任意两列元素的重叠元素构成的矩形元素阵列中，每一行的两个端点元素的差值，以及每一列的两个端点元素的差值，不完全相等；根据所述索引矩阵中的各个元素的值，分别对所述设定维数的单位矩阵进行循环移位处理，得到所述各个元素对应的替换矩阵；用所述各个元素对应的替换矩阵，分别替换所述索引矩阵中的各个元素，得到校验矩阵。优选地，所述生成索引矩阵，包括：生成设定行数以及设定列数的矩阵，其中，所述设定行数以及设定列数的矩阵中的每一行元素均构成等差数列，并且，不同行元素构成的等差数列的公差不相等。优选地，所述索引矩阵中的左侧元素为：用于构成阶数与所述索引矩阵的行数相同的，近似上三角形式的子矩阵的元素。优选地，所述得到校验矩阵之后，该方法还包括：计算所述校验矩阵左侧的、且阶数为所述设定行数乘以所述设定维数的矩阵的行列式的值；如果所述行列式的值为零，则重复改变所述索引矩阵中各元素的值，并生成校验矩阵，直到生成的校验矩阵左侧、且阶数为所述设定行数乘以所述设定维数的矩阵的行列式的值不为零。优选地，所述根据所述索引矩阵中的各个元素的值，分别对所述设定维数的单位矩阵进行循环移位处理，得到所述各个元素对应的替换矩阵，包括：根据所述索引矩阵中的元素的值，对所述设定维数的单位矩阵进行与所述元素的值相同次数的循环移位处理；将循环移位处理后的设定维数的单位矩阵，设定为所述索引矩阵中的元素对应的替换矩阵。一种生成校验矩阵的装置，包括：矩阵生成单元，用于生成索引矩阵及设定维数的单位矩阵；其中，由所述索引矩阵的任意两行元素以及任意两列元素的重叠元素构成的矩形元素阵列中，每一行的两个端点元素的差值，以及每一列的两个端点元素的差值，不完全相等；移位处理单元，用于根据所述索引矩阵中的各个元素的值，分别对所述设定维数的单位矩阵进行循环移位处理，得到所述各个元素对应的替换矩阵；替换处理单元，用于用所述各个元素对应的替换矩阵，分别替换所述索引矩阵中的各个元素，得到校验矩阵。优选地，所述矩阵生成单元生成索引矩阵时，具体用于：生成设定行数以及设定列数的矩阵，其中，所述设定行数以及设定列数的矩阵中的每一行元素均构成等差数列，并且，不同行元素构成的等差数列的公差不相等。优选地，所述矩阵生成单元生成的索引矩阵中的左侧元素为：用于构成阶数与所述索引矩阵的行数相同的，近似上三角形式的子矩阵的元素。优选地，该装置还包括：计算单元，用于计算所述校验矩阵左侧的、且阶数为所述设定行数乘以所述设定维数的矩阵的行列式的值；处理单元，用于当所述行列式的值为零时，重复改变所述索引矩阵中各元素的值，并生成校验矩阵，直到生成的校验矩阵左侧、且阶数为所述设定行数乘以所述设定维数的矩阵的行列式的值不为零。优选地，所述移位处理单元根据所述索引矩阵中的各个元素的值，分别对所述设定维数的单位矩阵进行循环移位处理，得到所述各个元素对应的替换矩阵时，具体用于：根据所述索引矩阵中的元素的值，对所述设定维数的单位矩阵进行与所述元素的值相同次数的循环移位处理；将循环移位处理后的设定维数的单位矩阵，设定为所述索引矩阵中的元素对应的替换矩阵。本专利技术提出的生成校验矩阵的方法，在生成LDPC码校验矩阵时，首先生成索引矩阵；其中，由所述索引矩阵的任意两行元素及任意两列元素的重叠元素构成的矩形元素阵列中，每一行的两个端点元素的差值，以及每一列的两个端点元素的差值，不完全相等；然后，通过该索引矩阵，进一步处理得到校验矩阵。上述技术方案通过设置索引矩阵的任意两行元素及任意两列元素的重叠元素构成的矩形元素阵列的每一行上的两个元素以及每一列上的两个元素的差值不完全相等，保证通过该索引矩阵得到的校验矩阵中任意两行或任意两列的相同位置元素不同时为1，从而保证生成的校验矩阵无4环。可见，上述生成校验矩阵的过程，可以直接生成无4环的校验矩阵，其处理过程更高效。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种生成校验矩阵的方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的索引矩阵中的矩形元素阵列示意图；图3是本专利技术实施例提供的另一种生成校验矩阵的方法的流程示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种生成校验矩阵的装置的结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的另一种生成校验矩阵的装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开了一种生成校验矩阵的方法，参见图1所示，该方法包括：S101、生成索引矩阵及设定维数的单位矩阵；其中，由所述索引矩阵的任意两行元素以及任意两列元素的重叠元素构成的矩形元素阵列中，每一行的两个端点元素的差值，以及每一列的两个端点元素的差值，不完全相等；具体的，索引矩阵的形式，类似于如下所示的索引矩阵形式：LDPC码长不同，对应的校验矩阵的大小不同，也就是说，不同码长的LDPC码对应的，用于生成校验矩阵的索引矩阵大小不同。本专利技术实施例设定校验节点度数k＝5，变量节点度数j＝3，假设需要生成的LDPC码的码长为N，单位矩阵维数为q，且q＝N/k，编码效率则按照上述条件对上述索引矩阵P1的元素进行取值，可得到满足上述条件的索引矩阵：其中，a,b,c,d,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生成校验矩阵的方法，其特征在于，包括：生成索引矩阵及设定维数的单位矩阵；其中，由所述索引矩阵的任意两行元素以及任意两列元素的重叠元素构成的矩形元素阵列中，每一行的两个端点元素的差值，以及每一列的两个端点元素的差值，不完全相等；根据所述索引矩阵中的各个元素的值，分别对所述设定维数的单位矩阵进行循环移位处理，得到所述各个元素对应的替换矩阵；用所述各个元素对应的替换矩阵，分别替换所述索引矩阵中的各个元素，得到校验矩阵。

【技术特征摘要】
1.一种生成校验矩阵的方法，其特征在于，包括：生成索引矩阵及设定维数的单位矩阵；其中，由所述索引矩阵的任意两行元素以及任意两列元素的重叠元素构成的矩形元素阵列中，每一行的两个端点元素的差值，以及每一列的两个端点元素的差值，不完全相等；根据所述索引矩阵中的各个元素的值，分别对所述设定维数的单位矩阵进行循环移位处理，得到所述各个元素对应的替换矩阵；用所述各个元素对应的替换矩阵，分别替换所述索引矩阵中的各个元素，得到校验矩阵。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成索引矩阵，包括：生成设定行数以及设定列数的矩阵，其中，所述设定行数以及设定列数的矩阵中的每一行元素均构成等差数列，并且，不同行元素构成的等差数列的公差不相等。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述索引矩阵中的左侧元素为：用于构成阶数与所述索引矩阵的行数相同的，近似上三角形式的子矩阵的元素。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述得到校验矩阵之后，该方法还包括：计算所述校验矩阵左侧的、且阶数为所述设定行数乘以所述设定维数的矩阵的行列式的值；如果所述行列式的值为零，则重复改变所述索引矩阵中各元素的值，并生成校验矩阵，直到生成的校验矩阵左侧、且阶数为所述设定行数乘以所述设定维数的矩阵的行列式的值不为零。5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述根据所述索引矩阵中的各个元素的值，分别对所述设定维数的单位矩阵进行循环移位处理，得到所述各个元素对应的替换矩阵，包括：根据所述索引矩阵中的元素的值，对所述设定维数的单位矩阵进行与所述元素的值相同次数的循环移位处理；将循环移位处理后的设定维数的单位矩阵，设定为所述索引矩阵中的元素对应的替换矩阵。6.一种生成校验矩阵的装置，其特征在于，包括：矩阵生成单...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海玉，张元雨，
申请(专利权)人：北京北方烽火科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11