专利名称：低密度生成矩阵码的生成矩阵构造和编解码方法及装置的制作方法
技术领域：
本申请涉及数据加密及数据压缩领域，特别涉及一种低密度生成矩阵码的生成矩阵构造方法、编解码方法及装置。
背景技术：
随着第三代、第四代无线通信技术的发展与成熟，数字多媒体通信服务的需求日益增长，并由此产生了大批新的高速发展的移动通信产业、无线多媒体产业。同时，随着通讯网络的广泛应用，各种网络业务(如电子商务、电子事务、电子政务、数字货币、网络银行等)也蓬勃兴起。人们在追求高质量的信息服务的同时，对各种信息的安全问题也越来越关注。高质量的通信，体现为通信的高速率和低差错性。为了提高通信质量，在通信系统中，信道编码技术显得十分重要，它通过引入受控冗余来保护信息在传输过程中免遭信道噪声的破坏。在近十年来信道编码技术作为保证通信系统可靠传输的基本技术，得到了飞速发展，以Turbo码、LDPC (Low Density Parity Check Code,低密度奇偶校验码)为代表的一大批性能能够逼近理论极限的信道编码相继被发现并得到深入研究。同时基于LDGM(低密度生成矩阵码，Low-Density Generator Matrix)的信源编码也颇受青睐。目前，基于LDGM码的信源编码方法实现信源压缩，是性能最高的一种信源编码方法。但是为了保障信息的安全性，在对信源的信息内容的压缩编码的过程中，需要对编码进行加密保护，以保障信息安全。但是，现有基于LDGM码的信源编码方法，并没有加密的功倉泛。
发明内容
本申请所要解决的技术问题是一种低密度生成矩阵码的生成矩阵构造方法、编解码方法及装置，用于实现对信源的加密编码。基于本申请的一方面，提供一种低密度生成矩阵LDGM码的生成矩阵构造方法，包括获取LDGM码的第一加密生成参数hi,]』、第二加密生成参数Iii,M和第三加密生成参数hU2 ;将所述第一加密生成参数h第二加密生成参数Iii, Ja和第三加密生成参数Iii,j,2构造LDGM码的加密参数比，j ；将所述LDGM码的加密参数比」作为LDGM码的子矩阵P(I^j)的置换参数，构建LDGM码的子矩阵P队，P ；根据所述LDGM码的子矩阵P (hi；J)构造DGM码的生成矩阵Gm。
优选的，所述获取LDGM码的第一加密生成参数Iii, w、第二加密生成参数Iii, Ja和第三加密生成参数包括根据信道纬度分布，通过渐进的边线增长PEG算法得到LDGM码的第一生成参数hij0根据公式
权利要求
1.一种低密度生成矩阵LDGM码的生成矩阵构造方法，其特征在于，包括 获取LDGM码的第一加密生成参数、第二加密生成参数和第三加密生成参数hi, j,2 ; 将所述第一加密生成参数1(|、第二加密生成参数和第三加密生成参数h^2构造LDGM码的加密参数比，j ； 将所述LDGM码的加密参数hi;」作为LDGM码的子矩阵PQiiJ)的置换参数，构建LDGM码的子矩阵PQ^j)； 根据所述LDGM码的子矩阵P Qii, j)构造DGM码的生成矩阵Gm。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取LDGM码的第一加密生成参数W、第二加密生成参数和第三加密生成参数Iii, ^包括 根据信道纬度分布，通过渐进的边线增长PEG算法得到LDGM码的第一生成参数 根据公式
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述第一加密生成参数、口、第二加密生成参数hi,M和第三加密生成参数hM，2构造LDGM码的加密参数矩阵hy包括所述LDGM码的加密参数Iiij = [Aiji0, hm為|θ < / S rt -15O S J S壓一丨)》其中，m为所述LDGM码的生成矩阵Gm的列块数，η为所述LDGM码的生成矩阵Gm的行块数； 根据LDGM码的子矩阵P(hi, j)构造所述LDGM码的生成矩阵Gm包括根据
4.一种基于低密度生成矩阵码的信源编码方法，其特征在于，包括应用权利要求1至3任意一项所述的低密度生成矩阵码的生成矩阵构造方法构造LDGM码的生成矩阵Gm; 获取所述生成矩阵Gm中每个子矩阵PQli, j)各自的外信息矢量
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将η个所述子信源矢量5；和m个子信息矢量与外信息矢量\,进行和积迭代运算包括 获取所述LDGM的生成矩阵Gm中子矩阵
6.一种基于低密度生成矩阵码的信源解码方法，其特征在于，包括 应用权利要求1至3任意一项所述的低密度生成矩阵码的生成矩阵构造方法构造LDGM码的生成矩阵Gm，并获取所述LDGM码的生成矩阵Gm中子矩阵PQii, P ； 获取LDGM码对应的信息Z,将信息Z依次每P个为一组,分为m个IXp的子信息矢量丨，子信息矢量，……，其中所述子信息矢量一j对应LDGM码的生成矩阵Gm中第j列的所有子矩阵P队，P，所述信息Z的长度为m*p ； 依据子信息矢量
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，依据子信息矢量 获得累加矢量^包括依据公式為获得累加矢量$ ； 所述依据公式 汽Umod2获得累加矢量》包括: 获取所述LDGM码的生成矩阵Gm中子矩阵PQ^j)的置换参数 置换参数
8.一种低密度生成矩阵码LDGM码的生成矩阵构造装置，其特征在于，包括 获取单元，用于获取LDGM码的第一加密生成参数Iii, μ、第二加密生成参数Iii, Ja和第三加密生成参数Iii, j,2 ； 参数构造单元，用于将所述第一加密生成参数C1、第二加密生成参数Iii, M和第三加密生成参数h^2构造LDGM码的加密参数Iii,」； 构建单元，用于将所述LDGM码的加密参数hi;」作为LDGM码的子矩阵P (hi；J)的置换参数，构建LDGM码的子矩阵P (hi； j)； 矩阵构造单元，用于根据所述LDGM码的子矩阵P (h^·)构造DGM码的生成矩阵Gm。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述获取单元包括第一获取单元、第二获取单元、第三获取单元、第四获取单元和第五获取单元；其中第一获取单元，用于根据信道纬度分布，通过渐进的边线增长PEG算法得到LDGM码的第一生成参数；
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述参数构造单元进一步用于将所述LDGM 码的加密参数 hi，j 构造为 其中，m为所述LDGM码的生成矩阵Gm的列块数，η为所述LDGM码的生成矩阵Gm的行块数； 所述矩阵构造单元进一步用于根据
11.一种基于低密度生成矩阵码的信源编码装置，其特征在于，包括 如权利要求8至10任意一项所述的低密度生成矩阵码的生成矩阵构造装置，用于构造LDGM码的生成矩阵Gm ； 第一信息获取单元，用于获取所述生成矩阵Gm中每个子矩阵POii, P各自的外信息矢量
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述迭代单元包括 获取单元，用于获取所述LDGM的生成矩阵Gm中子矩阵POiiJ的置换参数hM，置换参数
13.一种基于低密度生成矩阵码的信源解码装置，其特征在于，包括 如权利要求8至10任意一项所述的低密度生成矩阵码的生成矩阵构造装置，用于构造LDGM码的生成矩阵Gm ； 第一获取单元，用于获取所述LDGM码的生成矩阵Gm中子矩阵POiiij)； 第二获取单元，用于获取LDGM码对应的信息Z，将信息Z依次每P个为一组，分为m个I X P的子信息矢量f,,子信息矢量];其中所述子信息矢量
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述累加单元进一步用于依据公式
全文摘要
本申请提供了一种LDGM码的生成矩阵构造方法、编解码方法及装置。其中一种LDGM码的生成矩阵构造方法，包括获取LDGM码的第一加密生成参数hi，j，0、第二加密生成参数hi，j，1和第三加密生成参数hi，j，2；将第一加密生成参数hi,j,0、第二加密生成参数hi，j，1和第三加密生成参数hi，j，2构造LDGM码的加密参数hi,j；将LDGM码的加密参数hi,j作为LDGM码的子矩阵P(hi,j)的置换参数，构建LDGM码的子矩阵P(hi,j)；根据LDGM码的子矩阵P(hi,j)构造DGM码的生成矩阵Gm。由于构建LDGM码的子矩阵P(hi,j)的置换参数hi,j具有保密特性，所以最终构造的LDGM码的生成矩阵Gm也具有加密特性，进而在基于具有加密特性的LDGM码的生成矩阵Gm对信源进行压缩编码时，实现了对信源的加密编码，提高编码的安全性。
文档编号H03M13/11GK103067024SQ20121059301
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者管武, 梁利平 申请人:中国科学院微电子研究所