一种多进制ldpc码的构造方法及编码方法
【专利摘要】本发明提供了一种多进制LDPC码的构造方法及编码方法，其中该方法包括：获取待编码数据，在有限域上构造奇偶校验矩阵H，H＝[H1 H2]m×n，其中H1是低密度矩阵，H2为m×m的满秩准对角矩阵，根据奇偶校验矩阵H构造优先校验向量根据优先校验向量计算多进制校验符号，采用多进制校验符号对待编码数据进行编码，得到码字c＝[M,p0,p1L pm-1]。由于本发明提供的方法不需要构造生成矩阵，直接通过构造奇偶校验矩阵就可得到所需码字，并且奇偶校验矩阵H为低密度矩阵，从而减少存储空间的开销，进而降低对硬件资源的消耗。
【专利说明】一种多进制LDPC码的构造方法及编码方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及信息论及编码【技术领域】，尤其涉及一种多进制LDPC码的构造方法及 编码方法。
【背景技术】
[0002] 低密度校验（LowDensityParityCheck,LDPC)码是一种线性码，按照取值域分 为：二进制LDPC码和多进制LDPC码，其中二进制LDPC码的取值域为有限域GF(2)，多进制 LDPC码的取值域为有限域GF(q)(q> 2)，通常情况下，多进制LDPC码的性能优于二进制 LDPC码，能够保证无线通信系统、全球卫星导航系统的传输数据在更恶劣的电磁环境下被 可靠接收。
[0003]目前，从分组码的角度，无论是二进制LDPC码还是多进制LDPC码，它们所采用的 传统编码算法都是由稀疏的校验矩阵H通过高斯消元得到生成矩阵G，然后由信息序列和 生成矩阵相乘而得。
[0004] 但是，传统的多进制LDPC码编码方法需要计算高密度的生成矩阵，即进行大量的 有限域GF(q)(q> 2)符号计算，会增加存储空间的开销，从而需要大量消耗硬件资源。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种多进制LDPC码的构造方法及编码方法，从而减少存储空间的 开销，进而降低对硬件资源的消耗。
[0006] 第一方面，本发明实施例提供一种多进制低密度校验LDPC码的编码方法，包括： 获取待编码数据，在有限域GF(q)，（q> 2)上构造奇偶校验矩阵H，H=[氏H2]mXn，其中氏 是低密度矩阵，H2为mXm的满秩准对角矩阵，根据所述奇偶校验矩阵H构造优先校验向量 A= 根据所述优先校验向量计算多进制校验符号Pi，i=〇，i...m-i， 采用所述多进制校验符号对所述待编码数据进行编码，得到码字c= [M，P(l，Pl. ..Pm]，其 中，M表示所述待编码数据，m表示所述待编码数据的长度，n表示所述码字c的长度。
[0007] 结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述氏=[s。，Sl，...Sm] ，Si= [Si'。，Si'" ? ? ?，Si'H]，i= 0，1. ? ?ni_l，k=n_m，所述H2 为：
[0008]
【权利要求】
1. 一种多进制低密度校验LDPC码的编码方法，其特征在于，包括： 获取待编码数据； 在有限域GF(q)，（q> 2)上构造奇偶校验矩阵H，H=[氏H2]mXn，其中氏是低密度矩 阵，H2为mXm的满秩准对角矩阵； 根据所述奇偶校验矩阵H构造优先校验向量& = [& &]. 9 根据所述优先校验向量力=[& \]计算多进制校验符号Pi，i= 〇, 1…m_l; 采用所述多进制校验符号对所述待编码数据进行编码，得到码字c= [M，P(l，， 其中，M表示所述待编码数据，m表示所述待编码数据的长度，n表示所述码字c的长度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氏=[Sd, Si,...SpJ1，Si=[Si, 〇,sia，? --，Spk_J，i= 0, k=n-m，所述H2 为：
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述奇偶校验矩阵H构造优先校 验向量A=氏心]，包括： 根据所述奇偶校验矩阵H的第一行，构造优先校验向量/7 =[斤〖2]为h=[S(lh2]，其 中h2 = [hQ(l 0 0 …; 依次通过所述奇偶校验矩阵的最后一行至第二行消去所述优先校验向量中&的第m 个非零元素至第二个非零元素，更新所述优先校验向量h，则…其 ，
其中（i+l)m= (i+l)modm。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述优先校验向量A= &] 计算多进制校验符号Pi，具体包括： 根据chT = 0得到 ,
^ 根据cHT = 0得到
，i= 1，2… m_l〇
5. -种多进制低密度校验LDPC码的编码装置，其特征在于，包括： 获取模块，用于获取待编码数据； 构造模块，用于在有限域GF(q)，（q>2)上构造奇偶校验矩阵H，H=[氏H2]mXn，其中 氏是低密度矩阵，H2为mXm的满秩准对角矩阵； 所述构造模块，还用于根据所述奇偶校验矩阵H构造优先校验向量& = [& &]. 计算模块，用于根据所述优先校验向量A=成&]计算多进制校验符号Pi，i= 0, 1… m-1； 编码模块，用于采用所述多进制校验符号对所述待编码数据进行编码，得到码字C= [M，P(l，Pl…Pm]，其中，M表示所述待编码数据，m表示所述待编码数据的长度，n表示所述码 字c的长度。
6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述氏=[s。，Sl，...SpjT，Si = [Si, 〇,sia, ? ? ?，Su-J，i= 0, k=n-m,所述H2 为：
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述构造模块用于： 根据所述奇偶校验矩阵H的第一行，构造优先校验向量/? = % &]为h=[S(lh2]，其 中h2 = [hQ(l 0 0 …; 依次通过所述奇偶校验矩阵的最后一行至第二行消去所述优先校验向量中毛的第m个非零元素至第二个非零元素，更新所述优先校验向量h，则毛=0m〇 〇…〇]，其
其中（i+l)m= (i+l)modm。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算模块用于： 根据chT = 0得到
根据cHT = 0得到
，i= 1，2… m_l〇
【文档编号】H03M13/11GK104410426SQ201410480188
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】黄勤, 陆国雷, 王祖林, 冯文全, 何善宝 申请人:北京航空航天大学, 北京航天华科技有限公司, 北京空间飞行器总体设计部