LDPC码校验矩阵的构造方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种LDPC码校验矩阵的构造方法，所述构造方法基于Golomb-Ruler集合的性质对LDPC码的校验矩阵进行构造，在构造校验矩阵的基矩阵时只需要存储基矩阵中的一个行向量，基矩阵的每一行都可以由该行向量循环移位获得，从而降低了LDPC码校验矩阵的基矩阵的存储复杂度，即降低了LDPC码的校验矩阵的存储复杂度。

【技术实现步骤摘要】
LDPC码校验矩阵的构造方法及装置
本申请涉及通信领域，特别是涉及一种LDPC码校验矩阵的构造方法及装置。
技术介绍
LDPC码即低密度奇偶校验码(LowDensityParityCheckCode，LDPC)，是由RobertG.Gallager提出的一类具有稀疏校验矩阵的线性分组码。后经MacKay和Neal等人对LDPC码重新进行研究，提出了针对LDPC码得可行性译码算法，从而进一步发现了LDPC码所具有的良好性能。目前，LDPC码已广泛应用于深空通信、光纤通信、卫星数字视频和音频广播等领域。LDPC码已成为第四代通信系统(4G)强有力的竞争者，而基于LDPC码的编码方案已经被下一代卫星数字视频广播标准DVB-S2采纳。LDPC码因为其接近香农限的性能，被广泛关注；在构造LDPC码的过程中，LDPC码的校验矩阵的高实现复杂度成为阻碍其实际应用的一个障碍；专利技术人经过探索研究发现，现有技术中还未有一种有效的构造LDPC码校验矩阵的方法，以降低LDPC码构造过程中的存储复杂度。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种LDPC码校验矩阵的构造方法及装置，有效的降低了LDPC码构造过程中的存储复杂度。技术方案如下：一种LDPC码校验矩阵的构造方法，所述构造方法基于集合G，所述集合G＝{a1,a2,a3…am-1,am}，a1<a2<a3<…am-1<am，对于任意i,j,k,l∈{1,2,3,…,m-1,m}，当且仅当i＝k并且j＝l时，ai-aj＝ak-al；集合G的阶是m，长度是am-a1；其中：对于任意ai,aj∈G，i≠j，均存在一集合S:{f(n)＝ai-aj}，n∈[a1-am,am-a1]中的元素各不相同；所述构造方法包括：依据所述LDPC码的应用参数确定所述LDPC码校验矩阵H的基矩阵B(γ,ρ)的行数γ与列数ρ；随机选择一阶数大于或等于ρ的集合Gs，所述在所述集合Gs中随机选取ρ个元素，构成向量V＝[b1,b2,…,bρ]，bi∈Gs，i∈[1,ρ]；将向量V循环右移qmodρ次得到向量V的循环右移向量Vq，其中q为不小于0的整数；取γ个不同的q值，得到γ个向量V的循环右移向量，记为：V(1),V(2),…V(γ)；取V(i)，i∈[1,γ]作为B(γ,ρ)的γ个行向量，得到LDPC码校验矩阵H的基矩阵B(γ,ρ)；对所述基矩阵B(γ,ρ)进行矩阵填充，构成所述LDPC码的校验矩阵H。上述的方法，优选的，对所述基矩阵B(γ,ρ)进行矩阵填充包括：随机选择一尺寸为p×p的单位矩阵I(0)；对所述单位矩阵I(0)进行pj,l次循环右移，获得单位矩阵I(0)的pj,l次循环右移矩阵I(pj,l)；其中：0≤j≤γ-1；0≤l≤ρ-1；将所述矩阵I(0)及I(pj,l)填充至基矩阵B(γ,ρ)中构成校验矩阵H。一种LDPC码校验矩阵的构造装置，所述构造装置的应用过程基于集合G，所述集合G＝{a1,a2,a3…am-1,am}，a1<a2<a3<…am-1<am，对于任意i,j,k,l∈{1,2,3,…,m-1,m}，当且仅当i＝k并且j＝l时，ai-aj＝ak-al；集合G的阶是m，长度是am-a1；其中：对于任意ai,aj∈G，i≠j，均存在一集合S:{f(n)＝ai-aj}，n∈[a1-am,am-a1]中的元素各不相同；所述装置包括：确定单元，用于依据所述LDPC码的应用参数确定所述LDPC码校验矩阵H的基矩阵B(γ,ρ)的行数γ与列数ρ；选择单元，用于随机选择一阶数大于或等于ρ的集合Gs，所述构成单元，用于在所述集合Gs中随机选取ρ个元素，构成向量V＝[b1,b2,…,bρ]，bi∈Gs，i∈[1,ρ]；基矩阵构造单元，用于将向量V循环右移qmodρ次得到向量V的循环右移向量Vq，其中q为不小于0的整数；取γ个不同的q值，得到γ个向量V的循环右移向量，记为：V(1),V(2),…V(γ)；取V(i)，i∈[1,γ]作为B(γ,ρ)的γ个行向量，得到LDPC码校验矩阵H的基矩阵B(γ,ρ)；填充单元，用于对所述基矩阵B(γ,ρ)进行矩阵填充，构成所述LDPC码的校验矩阵H。上述的装置，优选的，所述填充单元包括：单位矩阵选择子单元，用于随机选择一尺寸为p×p的单位矩阵I(0)；循环右移子单元，用于对所述单位矩阵I(0)进行pj,l次循环右移，获得单位矩阵I(0)的pj,l次循环右移矩阵I(pj,l)；其中：0≤j≤γ-1；0≤l≤ρ-1；填充子单元，用于所述矩阵I(0)及I(pj,l)填充至基矩阵B(γ,ρ)中构成校验矩阵H。由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本专利技术提供的一种LDPC码校验矩阵的构造方法及装置，基于Golomb-Ruler集合的性质对LDPC码的校验矩阵进行构造，在构造校验矩阵的基矩阵时只需要存储基矩阵中的一个行向量，基矩阵的每一行都可以由该行向量循环移位获得，从而降低了LDPC码校验矩阵的基矩阵的存储复杂度，即降低了LDPC码的校验矩阵的存储复杂度。附图说明为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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为本申请实施例提供的LDPC码校验矩阵的构造方法实施例一的流程图；图2为本申请实施例提供的LDPC码校验矩阵的构造方法实施例一的另一流程图；图3为本申请实施例提供的LDPC码校验矩阵的构造装置实施例二的结构示意图；图4为本申请实施例提供的LDPC码校验矩阵的构造装置实施例二的另一结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案。下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。实施例一本申请实施例提供的一种LDPC码校验矩阵的构造方法流程图如图1所示，所述构造方法基于Golomb-Ruler简称G集合；Golomb-Ruler的定义为：设集合G＝{a1,a2,a3…am-1,am}，a1<a2<a3<…am-1<am，对于任意i,j,k,l∈{1,2,3,…,m-1,m}，当且仅当i＝k并且j＝l时，ai-aj＝ak-al；那么，集合G叫做Golomb-Ruler。集合G的阶是m，长度是am-a1；例如，{0,1,4,10,12,17}是一个6阶，长度为17的Golomb-Ruler。对于Golomb-Ruler，具有如下性质：对于任意ai,aj∈G，i≠j，均存在一集合S:{f(n)＝ai-aj}，n∈[a1-am,am-a1]中的元素各不相同。采用反证法对Golomb-Ruler所具有的性质进行证明：假设对于任意n1∈[a1-am,am-a1]、n2∈[a1-am,am-a1]，n1≠n2，存在f(n1)＝f(n2)；不失一般性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LDPC码校验矩阵的构造方法，其特征在于，所述构造方法基于集合G，所述集合G＝{a1，a2，a3，…，am？1，am}，a1＜a2＜a3＜…＜am？1＜am，对于任意i，j，k，l∈{1，2，3，…，m？1，m}，当且仅当i＝k并且j＝l时，ai？aj＝ak？al；集合G的阶是m，长度是am？a1；其中：对于任意ai，aj∈G，i≠j，均存在一集合S：{f(n)＝ai？aj}，n∈[a1？am，am？a1]中的元素各不相同；所述构造方法包括：依据所述LDPC码的应用参数确定所述LDPC码校验矩阵H的基矩阵B(γ，ρ)的行数γ与列数ρ；随机选择一阶数大于或等于ρ的集合Gs，所述？在所述集合Gs中随机选取ρ个元素，构成向量V＝[b1，b2，…，bρ]，bi∈Gs，i∈[1，ρ]；将向量V循环右移q(modρ)次得到向量V的循环右移向量Vq，其中q为不小于0的整数；取γ个不同的q值，得到γ个向量V的循环右移向量，记为：V(1)，V(2)，…，V(γ)；取V(i)，i∈[1，γ]作为B(γ，ρ)的γ个行向量，得到LDPC码校验矩阵H的基矩阵B(γ，ρ)；对所述基矩阵B(γ，ρ)进行矩阵填充，构成所述LDPC码得校验矩阵H。FDA0000078707900000011.tif...

【技术特征摘要】
1.一种LDPC码校验矩阵的构造方法，其特征在于，所述构造方法基于集合G，所述集合G＝{a1,a2,a3…am-1,am}，a1<a2<a3<…am-1<am，对于任意i,j,k,l∈{1,2,3,…,m-1,m}，当且仅当i＝k并且j＝l时，ai-aj＝ak-al；集合G的阶是m，长度是am-a1；其中：对于任意ai,aj∈G，i≠j，均存在一集合S:{f(n)＝ai-aj}，n∈[a1-am,am-a1]中的元素各不相同；所述构造方法包括：依据所述LDPC码的应用参数确定所述LDPC码校验矩阵H的基矩阵B(γ,ρ)的行数γ与列数ρ，所述应用参数为应用领域的系统参数；随机选择一阶数大于或等于ρ的集合Gs，所述在所述集合Gs中随机选取ρ个元素，构成向量V＝[b1,b2,…,bρ]，bi∈Gs，i∈[1,ρ]；将向量V循环右移qmodρ次得到向量V的循环右移向量Vq，其中q为不小于0的整数；取γ个不同的q值，得到γ个向量V的循环右移向量，记为：V(1),V(2),…V(γ)；取V(i)，i∈[1,γ]作为B(γ,ρ)的γ个行向量，得到LDPC码校验矩阵H的基矩阵B(γ,ρ)；对所述基矩阵B(γ,ρ)进行矩阵填充，构成所述LDPC码的校验矩阵H；对所述基矩阵B(γ,ρ)进行矩阵填充包括：随机选择一尺寸为p×p的单位矩阵I(0)；所述p的取值为校验矩阵H的列数除以基矩阵B的列数得到的商值；对所述单位矩阵I(0)进行pj,l次循环右移，获得单位矩阵I(0)的pj,l次循环右移矩阵I(pj,l)；其中：0≤j≤γ-1；0≤l≤ρ-1；将所述矩阵I(0)及I(pj,l)填充至基矩阵B(γ,ρ)中构成校验矩阵H。2.一种LDPC码校验矩阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱磊基，汪涵，施玉松，沈杰，邢涛，王营冠，
申请(专利权)人：无锡物联网产业研究院，
类型：发明
国别省市：