有限域中的数据处理方法、装置和解码器制造方法及图纸

本发明专利技术实施例适用于编解码技术领域，提供了一种有限域中的数据处理方法、装置和解码器，所述方法包括：输入有限域中的第一元素、第二元素以及操作符；查询预置的元素‑幂次表，分别得到所述第一元素的幂次值和第二元素的幂次值；根据所述操作符，计算所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之间的操作结果；查询预置的幂次‑元素表，确定所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之间的操作结果对应的目标元素；输出所述目标元素。本实施例根据有限域的特点，预先存储简单的元素‑幂次表和幂次‑元素表，而非有限域乘法和除法表本身，通过增加简单的算术加减操作，可大幅度降低多进制LDPC解码迭代算法对于存储空间的需求。

【技术实现步骤摘要】
有限域中的数据处理方法、装置和解码器
本专利技术属于编解码
，特别是涉及一种有限域中的数据处理方法、一种有限域中的数据处理装置、一种解码器及一种计算机可读存储介质。
技术介绍
二进制LDPC(BinaryLow-Density-Parity-Check，简称B-LDPC)码是一种具有稀疏校验矩阵的分组纠错码，适用于几乎所有的信道，可以以码长指数的形式快速接近香农理论的信道容量，是编码界近年来的研究热点。然而，当码长相对较短时，B-LDPC码的性能会出现一定程度的降低。因此，有学者在B-LDPC码的基础上提出了多进制LDPC(Non-BinaryLow-Density-Parity-Check，简称NB-LDPC)码。相对于B-LDPC码，特别是当码长较短时，NB-LDPC码理论上具有更优异的性能，目前，NB-LDPC码也开始逐渐被相关行业采纳为编码标准。例如，北斗卫星导航系统(BDS)。NB-LDPC码的应用也带来了更为复杂的解码算法，例如，涉及有限域中的乘除法操作便十分复杂。有限域中的乘除法操作与普通的算术乘除法规则不一样，直接计算具有很高的时间复杂度。因此，通常的做法是预先存储有限域的乘法表和除法表，然后通过查表的方法进行快速乘除法计算。当有限域的阶数较低时，上述方法十分简单而且非常有效。然而，上述有限域乘法表和除法表与其阶数平方成正比，即高阶有限域乘法表和除法表需要非常大的存储空间。换句话说，上述预先存储，然后再查表的方法并不适合高阶有限域乘除法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种有限域中的数据处理方法、装置和解码器，以解决现有技术中高阶有限域乘除法计算时间复杂度和空间复杂度过高的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种有限域中的数据处理方法，包括：输入有限域中的第一元素、第二元素以及操作符；查询预置的元素-幂次表，分别得到所述第一元素的幂次值和第二元素的幂次值；根据所述操作符，计算所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之间的操作结果；查询预置的幂次-元素表，确定所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之间的操作结果对应的目标元素；输出所述目标元素。可选地，所述操作符为有限域乘法操作符，所述根据所述操作符，计算所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之间的操作结果的步骤包括：根据所述有限域乘法操作符，计算所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之和。可选地，所述操作符为有限域除法操作符，所述根据所述操作符，计算所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之间的操作结果的步骤包括：根据所述有限域除法操作符，计算所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之差。可选地，还包括：采用所述目标元素对多进制LDPC码进行编解码操作。本专利技术实施例的第二方面提供了一种有限域中的数据处理装置，包括：输入模块，用于输入有限域中的第一元素、第二元素以及操作符；元素-幂次表查询模块，用于查询预置的元素-幂次表，分别得到所述第一元素的幂次值和第二元素的幂次值；计算模块，用于根据所述操作符，计算所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之间的操作结果；幂次-元素表查询模块，用于查询预置的幂次-元素表，确定所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之间的操作结果对应的目标元素；输出模块，用于输出所述目标元素。可选地，所述操作符为有限域乘法操作符，所述计算模块包括：加法计算子模块，用于根据所述有限域乘法操作符，计算所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之和。可选地，所述操作符为有限域除法操作符，所述计算模块包括：减法计算子模块，用于根据所述有限域除法操作符，计算所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之差。可选地，还包括：解码模块，用于采用所述目标元素对多进制LDPC码进行解码操作。本专利技术实施例的第三方面提供了一种解码器，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述有限域中的数据处理方法的步骤。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述有限域中的数据处理方法的步骤。与现有技术相比，本专利技术实施例包括以下优点：本专利技术实施例，根据有限域的特点，预先存储简单的元素-幂次表和幂次-元素表，通过增加简单的算术加减操作，从而可以大幅度的降低采用多进制LDPC解码迭代算法进行解码时对于存储空间的需求。由于有限域的乘法/除法跟普通的乘除法不一样，如果用0-63表示64进制的有限域元素的话，元素2×3不等于元素6。其乘法或者除法计算比较复杂，一般需要用查找表来实现。因此，64进制的乘法需要通过查询64×64的表来实现，除法也是一样的。但是，如果将其转化成幂次表示的话，就可以采用普通的加减法来计算其乘法或者除法结果的幂次，然后再根据该幂次查找对应的元素即为乘法或者除法的最终结果。而幂次表只需要记录63个元素(0元素除外)，相对两个64×64的查找表便能够节省大量的存储空间，有助于降低多进制LDPC码迭代算法的复杂度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，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的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一个实施例的一种有限域中的数据处理方法的步骤流程示意图；图2是本专利技术一个实施例的一种有限域乘/除法的电路示意图；图3是本专利技术一个实施例的一种有限域中的数据处理装置的示意图；图4是本专利技术一个实施例的一种解码器的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本专利技术。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。下面通过具体实施例来说明本专利技术的技术方案。在抽象代数中，域是一种可进行加、减、乘、除运算的代数结构。如果某个域只包含有限个元素，则称其为有限域(finitefield)。在有限域中，任意非0元素均可以表示为其中任一非0元素的幂次。假定Ω为有限域GF(q)中的任一非0元素，X和Y为GF(q)中的任意元素，且分别可以表示为：那么GF(q)中的乘除法可以表示为：其中，(J±K)q表示加减法结果对有限域阶数q求余。以64进制有限域为例说明，64进制有限域一共有64个元素，可以表示为a0,a1,…,a63(或者直接用0,1,…63表示)，除0元素(a0(0)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有限域中的数据处理方法，其特征在于，包括：/n输入有限域中的第一元素、第二元素以及操作符；/n查询预置的元素-幂次表，分别得到所述第一元素的幂次值和第二元素的幂次值；/n根据所述操作符，计算所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之间的操作结果；/n查询预置的幂次-元素表，确定所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之间的操作结果对应的目标元素；/n输出所述目标元素。/n

【技术特征摘要】
1.一种有限域中的数据处理方法，其特征在于，包括：
输入有限域中的第一元素、第二元素以及操作符；
查询预置的元素-幂次表，分别得到所述第一元素的幂次值和第二元素的幂次值；
根据所述操作符，计算所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之间的操作结果；
查询预置的幂次-元素表，确定所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之间的操作结果对应的目标元素；
输出所述目标元素。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述操作符为有限域乘法操作符，所述根据所述操作符，计算所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之间的操作结果的步骤包括：
根据所述有限域乘法操作符，计算所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之和。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述操作符为有限域除法操作符，所述根据所述操作符，计算所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之间的操作结果的步骤包括：
根据所述有限域除法操作符，计算所述第一元素的幂次值和所述第二元素的幂次值之差。


4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，还包括：
采用所述目标元素对多进制LDPC码进行编解码操作。


5.一种有限域中的数据处理装置，其特征在于，包括：
输入模块，用于输入有限域中的第一元素、第二元素以及操作符；
元素-幂次表查询模块，用于查询预置的元素-幂次表，分别得到所述第一元...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱永辉，沈梓荣，文宇波，高峰，许祥滨，
申请(专利权)人：泰斗微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44