[发明专利]校验矩阵构造方法、系统、电子设备及计算机存储介质

说明书

本发明公开一种校验矩阵构造方法、系统、电子设备及计算机存储介质，涉及校验矩阵构造领域，方法包括获取LDPC码基矩阵和待传输数据；所述LDPC码基矩阵是利用帕多瓦数列和密度演进分析工具构建的；根据所述LDPC码基矩阵和所述待传输数据的信息比特长度确定扩展因子和待传输数据的待扩展矩阵；根据所述待传输数据的信息比特长度和码率对所述LDPC码基矩阵进行截取，得到基矩阵行列数；根据所述基矩阵行列数和所述扩展因子对所述待扩展矩阵进行扩展，得到待传输数据的校验矩阵。本发明通过在校验矩阵的构造过程中避开短环，从而减去搜索步骤，大大提高时间利用率。

技术领域

本发明涉及校验矩阵构造领域，特别是涉及一种校验矩阵构造方法、系统、电子设备及计算机存储介质。

背景技术

低密度奇偶校验码(Low-Density Parity-Check,LDPC)即LDPC码是一种具有稀疏校验矩阵的线性分组码，1963年由Robert博士首次提出。一直以来关于LDPC码的构造都是研究热点，能够衡量一个码字好坏的标准就是纠错性能与编译码复杂度，校验矩阵的基本结构直接决定了这两方面的特性，因此构造LDPC码实际上就是构造好校验矩阵。目前已知的LDPC码构造方案有随机构造方案和结构构造方案，随机构造方案中具有代表性的有Gallager方案、Mackay方案和PEG方案，随机构造方法利用计算机进行搜索，码字较长时，构造复杂度较高。结构构造方案中具有代表性的有有限集合构造方案、组合设计构造方案和准循环构造方案，结构化构造方法不利于大范围码长的构造。

目前LDPC码已经广泛的应用于WiFi(IEEE802.11n)、WiMax(IEEE802.16E)、数字广播(DVB)等领域。由于LDPC码长码性能好、复杂度低和较强的纠错性能，LDPC码已被3GPP采纳作为第五代移动通信技术的长码编码方案。LDPC码也被认为是5G超可靠和低时延通信(uRLLC)中最有前景的错误校验码(ECC)之一。

通信系统中信道编码的目标是获得性能尽量逼近香农极限，同时编译码复杂度尽量低的好码。LDPC码能实现线性译码复杂度，但编码复杂度较高。Mackay设计的高性能LDPC码码长中等(100≤n≤10000)，但他所用的随机化编码方法使编码器复杂度较高；PEG算法每一层逐级搜索，占用空间较大，不利于大范围码长使用。

如果(N，K)线性分组码C的每一个码字的每一个循环移位都是C中的码字，称C为一个循环码。循环码的循环结构使其编译码实现都比较容易，编码复杂度是码长的线性函数。但循环码的码字之间的约束关系比较近，码字的可选范围比较小，难以实现严格循环结构的LDPC码。一些线性分组码(N，K)的码字循环移位n(N＝Zn。Z表示扩展因子大小，N、K分别表示扩展之后编码前和编码后的码长大小，n表示扩展之前编码前的码长大小)次后得到的仍是该码的一个码字，这类码称为准循环(QuasiCyclic，QC)码。这种准循环码的出现，一定程度上降低了编码的复杂度。采用此方案由于校验矩阵中存在的短环，例如四环的数量和分布会影响最终QC-LDPC码的性能。