本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及基于校驗(yàn)矩陣的編碼方法和裝置以及基于校驗(yàn)矩陣的解碼方法和裝置。

背景技術(shù)：

在數(shù)據(jù)通過(guò)通信鏈路傳輸?shù)倪^(guò)程中，由于存在例如噪聲的干擾因素，接收端接收到的數(shù)據(jù)存在一些錯(cuò)誤的信息。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳輸，可以采用前向糾錯(cuò)(Forward Error Correction，簡(jiǎn)稱FEC)技術(shù)，以使得接收端能夠識(shí)別出接收到的錯(cuò)誤信息。作為FEC技術(shù)的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，低密度奇偶校驗(yàn)碼(Low Density Parity Check Code，簡(jiǎn)稱LDPC Code或LDPC碼)不但具有良好的理論性能而且也適于硬件實(shí)現(xiàn)。具體地，LDPC碼的理論性能是，LDPC不僅幾乎適用于所有的信道而且還能夠接近于香農(nóng)限。LDPC碼適于硬件實(shí)現(xiàn)的原因在于，LDPC碼不僅譯碼復(fù)雜度低，而且可并行實(shí)現(xiàn)?；诖?，LDPC碼已被廣泛應(yīng)用于多種通信協(xié)議中，如衛(wèi)星數(shù)字視頻廣播DVB-S.2、寬帶無(wú)線接入?yún)f(xié)議IEEE802.16e以及以太網(wǎng)規(guī)范10GBASE-T。

基于LDPC碼實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸具體包括如下步驟：當(dāng)需要傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，先采用預(yù)先構(gòu)造的LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼從而得到編碼數(shù)據(jù)。然后，通過(guò)實(shí)際鏈路對(duì)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。接收端接收到編碼數(shù)據(jù)后，采用預(yù)先構(gòu)造的LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼從而得到所述數(shù)據(jù)。

在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)出現(xiàn)了一些能夠用于編碼和解碼的LDPC校驗(yàn)矩陣。例如，一種現(xiàn)有的LDPC校驗(yàn)矩陣H如下所示：

其中，LDPC校驗(yàn)矩陣H由J個(gè)子矩陣H₁、H₂、……、H_j組成。LDPC校驗(yàn)矩陣H是m×n維矩陣。子矩陣H₁～H_j均是(m/J)×n維矩陣。在矩陣H 中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量為J。在子矩陣H₁中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量為J，每行中的L元素“1”是連續(xù)的。子矩陣H₂～H_j是分別對(duì)子矩陣H₁進(jìn)行列置換得到的。

需要說(shuō)明的是，以LDPC校驗(yàn)矩陣各行表示的校驗(yàn)方程作為校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，以LDPC校驗(yàn)矩陣各列表示的變量作為變量節(jié)點(diǎn)，可以形成LDPC校驗(yàn)矩陣的泰納圖(Tanner Graph，簡(jiǎn)稱TG)，該TG的圍長(zhǎng)(girth)表示該TG最短環(huán)的長(zhǎng)度。發(fā)明人經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)為4。當(dāng)圍長(zhǎng)等于4時(shí)，LDPC碼性能較低。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)傳輸中的LDPC碼的信噪比較低時(shí)，對(duì)接收到的LDPC碼進(jìn)行解碼得到的數(shù)據(jù)的誤碼率較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于校驗(yàn)矩陣的編碼或者解碼方法，以及相關(guān)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于難以避免LDPC校驗(yàn)矩陣的TG的圍長(zhǎng)等于4而導(dǎo)致的LDPC碼性能較低的技術(shù)問(wèn)題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于校驗(yàn)矩陣的編碼方法，包括：

編碼器獲取數(shù)據(jù)；以及

所述編碼器通過(guò)利用LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，生成編碼數(shù)據(jù)，所述LDPC校驗(yàn)矩陣是基于矩陣H生成的，在矩陣H中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量為3，矩陣H為m×n維的矩陣；

m/3＝k×L且k為正整數(shù)，矩陣H由矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃組成，矩陣H₁構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行，矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃均為(k×L)×(k×L²)維的矩陣；

其中，

在矩陣H₁中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的 數(shù)量等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的；

在矩陣H₂中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂由L個(gè)矩陣H₄組成，矩陣H₄為(k×L)×(k×L)維的對(duì)角陣，矩陣H₄的主對(duì)角線上的元素都是“1”；

在矩陣H₃中，每行中的元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中的元素“1”的數(shù)量為1，矩陣H₃包括k個(gè)矩陣H₅，矩陣H₅包括L個(gè)矩陣H₆，矩陣H₅為L(zhǎng)×L²維的矩陣，矩陣H₆為L(zhǎng)×L維的對(duì)角陣，矩陣H₆的主對(duì)角線上的元素都是“1”；

在矩陣H₃中，所述k個(gè)矩陣H₅之外的元素均為“0”，所述k個(gè)矩陣H₅中第i個(gè)矩陣等于矩陣H₃中第(i-1)×L+1行至i×L行與第(i-1)×L²+1列至第i×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣，i的取值范圍為1至k中的所有整數(shù)；

或者，

m/3＝k×L+r且k為正整數(shù)、r為1至L-1范圍內(nèi)的正整數(shù)，矩陣H由矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’組成，矩陣H₁’構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂’構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃’構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行，矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’均為(k×L+r)×(k×L²+r×L)維的矩陣；

其中，

在矩陣H₁’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的 數(shù)量等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的；

在矩陣H₂’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂’由L個(gè)矩陣H₄’組成，矩陣H₄’為(k×L+r)×(k×L+r)維的對(duì)角陣，矩陣H₄’的主對(duì)角線上的元素都是“1”；

矩陣H₃’是將矩陣H₅’中第k×L²+b×L+c列與第b×L²+(c-1)×L+c列進(jìn)行位置互換而得到的，b的取值范圍為0至r-1內(nèi)的所有整數(shù)，c的取值范圍為1至L內(nèi)的所有整數(shù)；

矩陣H₅’中第1行至k×L行與第1列至k×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₆’，矩陣H₅’中第k×L+1行至第k×L+r行與第k×L²+1列至k×L²+r×L列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₇’，矩陣H₅’中矩陣H₆’和矩陣H₇’之外的元素均為“0”；

矩陣H₆’為(k×L)×(k×L²)維的矩陣，矩陣H₇’為r×(r×L)維的矩陣，矩陣H₆’等于矩陣H₃，在矩陣H₇’中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的。

在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述LDPC校驗(yàn)矩陣為矩陣H。

在第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述LDPC校驗(yàn)矩陣是對(duì)矩陣H進(jìn)行行置換和/或列置換而得到的。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于校驗(yàn)矩陣的解碼方法，包括：

解碼器獲取編碼數(shù)據(jù)；以及

所述解碼器通過(guò)利用LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，生成數(shù)據(jù)，所述LDPC校驗(yàn)矩陣是基于矩陣H生成的，在矩陣H中，每行中元素“1” 的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量為3，矩陣H為m×n維的矩陣；

m/3＝k×L且k為正整數(shù)，矩陣H由矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃組成，矩陣H₁構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行，矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃均為(k×L)×(k×L²)維的矩陣；

其中，

在矩陣H₁中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的；

在矩陣H₂中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂由L個(gè)矩陣H₄組成，矩陣H₄為(k×L)×(k×L)維的對(duì)角陣，矩陣H₄的主對(duì)角線上的元素都是“1”；

在矩陣H₃中，每行中的元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中的元素“1”的數(shù)量為1，矩陣H₃包括k個(gè)矩陣H₅，矩陣H₅包括L個(gè)矩陣H₆，矩陣H₅為L(zhǎng)×L²維的矩陣，矩陣H₆為L(zhǎng)×L維的對(duì)角陣，矩陣H₆的主對(duì)角線上的元素都是“1”；

在矩陣H₃中，所述k個(gè)矩陣H₅之外的元素均為“0”，所述k個(gè)矩陣H₅中第i個(gè)矩陣等于矩陣H₃中第(i-1)×L+1行至i×L行與第(i-1)×L²+1列至第i×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣，i的取值范圍為1至k中的所有整數(shù)；

或者，

m/3＝k×L+r且k為正整數(shù)、r為1至L-1范圍內(nèi)的正整數(shù)，矩陣H由矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’組成，矩陣H₁’構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂’構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃’構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行，矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’均為(k×L+r)×(k×L²+r×L)維的矩陣；

其中，

在矩陣H₁’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的；

在矩陣H₂’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂’由L個(gè)矩陣H₄’組成，矩陣H₄’為(k×L+r)×(k×L+r)維的對(duì)角陣，矩陣H₄’的主對(duì)角線上的元素都是“1”；

矩陣H₃’是將矩陣H₅’中第k×L²+b×L+c列與第b×L²+(c-1)×L+c列進(jìn)行位置互換而得到的，b的取值范圍為0至r-1內(nèi)的所有整數(shù)，c的取值范圍為1至L內(nèi)的所有整數(shù)；

矩陣H₅’中第1行至k×L行與第1列至k×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₆’，矩陣H₅’中第k×L+1行至第k×L+r行與第k×L²+1列至k×L²+r×L列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₇’，矩陣H₅’中矩陣H₆’和矩陣H₇’之外的元素均為“0”；

矩陣H₆’為(k×L)×(k×L²)維的矩陣，矩陣H₇’為r×(r×L)維的矩陣，矩陣H₆’等于矩陣H₃，在矩陣H₇’中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的。

在第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述LDPC校驗(yàn)矩陣為所述矩陣H。

在第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述LDPC校驗(yàn)矩陣是對(duì)所述矩陣H進(jìn)行隨機(jī)行置換和/或隨機(jī)列置換而得到的。

第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于校驗(yàn)矩陣的裝置，包括：

獲取單元，用于獲取數(shù)據(jù)；

生成單元，用于通過(guò)利用LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)所述第一獲取單元獲取到的所述數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，生成編碼數(shù)據(jù)，所述LDPC校驗(yàn)矩陣是基于矩陣H生成的，在矩陣H中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量為3，矩陣H為m×n維的矩陣；

m/3＝k×L且k為正整數(shù)，矩陣H由矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃組成，矩陣H₁構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行，矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃均為(k×L)×(k×L²)維的矩陣；

其中，

在矩陣H₁中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的；

在矩陣H₂中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂由L個(gè)矩陣H₄組成，矩陣H₄為(k×L)×(k×L)維的對(duì) 角陣，矩陣H₄的主對(duì)角線上的元素都是“1”；

在矩陣H₃中，每行中的元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中的元素“1”的數(shù)量為1，矩陣H₃包括k個(gè)矩陣H₅，矩陣H₅包括L個(gè)矩陣H₆，矩陣H₅為L(zhǎng)×L²維的矩陣，矩陣H₆為L(zhǎng)×L維的對(duì)角陣，矩陣H₆的主對(duì)角線上的元素都是“1”；

在矩陣H₃中，所述k個(gè)矩陣H₅之外的元素均為“0”，所述k個(gè)矩陣H₅中第i個(gè)矩陣等于矩陣H₃中第(i-1)×L+1行至i×L行與第(i-1)×L²+1列至第i×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣，i的取值范圍為1至k中的所有整數(shù)；

或者，

m/3＝k×L+r且k為正整數(shù)、r為1至L-1范圍內(nèi)的正整數(shù)，矩陣H由矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’組成，矩陣H₁’構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂’構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃’構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行，矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’均為(k×L+r)×(k×L²+r×L)維的矩陣；

其中，

在矩陣H₁’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的；

在矩陣H₂’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂’由L個(gè)矩陣H₄’組成，矩陣H₄’為(k×L+r)×(k×L+r) 維的對(duì)角陣，矩陣H₄’的主對(duì)角線上的元素都是“1”；

矩陣H₃’是將矩陣H₅’中第k×L²+b×L+c列與第b×L²+(c-1)×L+c列進(jìn)行位置互換而得到的，b的取值范圍為0至r-1內(nèi)的所有整數(shù)，c的取值范圍為1至L內(nèi)的所有整數(shù)；

矩陣H₅’中第1行至k×L行與第1列至k×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₆’，矩陣H₅’中第k×L+1行至第k×L+r行與第k×L²+1列至k×L²+r×L列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₇’，矩陣H₅’中矩陣H₆’和矩陣H₇’之外的元素均為“0”；

矩陣H₆’為(k×L)×(k×L²)維的矩陣，矩陣H₇’為r×(r×L)維的矩陣，矩陣H₆’等于矩陣H₃，在矩陣H₇’中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的。

在第三方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述LDPC校驗(yàn)矩陣為所述矩陣H。

在第三方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述LDPC校驗(yàn)矩陣是對(duì)所述矩陣H進(jìn)行隨機(jī)行置換和/或列置換而得到的。

第四方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于校驗(yàn)矩陣的裝置，包括：

獲取單元，用于獲取編碼數(shù)據(jù)；

生成單元，用于通過(guò)利用LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)所述獲取模塊獲取到的所述編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，生成數(shù)據(jù)，所述LDPC校驗(yàn)矩陣是基于矩陣H生成的，在矩陣H中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量為3；矩陣H為m×n維的矩陣；

m/3＝k×L且k為正整數(shù)，矩陣H由矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃組成，矩陣H₁構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行，矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃均為(k×L)×(k×L²)維的矩陣；

其中，

在矩陣H₁中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的；

在矩陣H₂中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂由L個(gè)矩陣H₄組成，矩陣H₄為(k×L)×(k×L)維的對(duì)角陣，矩陣H₄的主對(duì)角線上的元素都是“1”；

在矩陣H₃中，每行中的元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中的元素“1”的數(shù)量為1，矩陣H₃包括k個(gè)矩陣H₅，矩陣H₅包括L個(gè)矩陣H₆，矩陣H₅為L(zhǎng)×L²維的矩陣，矩陣H₆為L(zhǎng)×L維的對(duì)角陣，矩陣H₆的主對(duì)角線上的元素都是“1”；

在矩陣H₃中，所述k個(gè)矩陣H₅之外的元素均為“0”，所述k個(gè)矩陣H₅中第i個(gè)矩陣等于矩陣H₃中第(i-1)×L+1行至i×L行與第(i-1)×L²+1列至第i×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣，i的取值范圍為1至k中的所有整數(shù)；

或者，

m/3＝k×L+r且k為正整數(shù)、r為1至L-1范圍內(nèi)的正整數(shù)，矩陣H由矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’組成，矩陣H₁’構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂’構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃’構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行，矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’均為(k×L+r)×(k×L²+r×L)維的矩陣；

其中，

在矩陣H₁’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的；

在矩陣H₂’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂’由L個(gè)矩陣H₄’組成，矩陣H₄’為(k×L+r)×(k×L+r)維的對(duì)角陣，矩陣H₄’的主對(duì)角線上的元素都是“1”；

矩陣H₃’是將矩陣H₅’中第k×L²+b×L+c列與第b×L²+(c-1)×L+c列進(jìn)行位置互換而得到的，b的取值范圍為0至r-1內(nèi)的所有整數(shù)，c的取值范圍為1至L內(nèi)的所有整數(shù)；

矩陣H₅’中第1行至k×L行與第1列至k×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₆’，矩陣H₅’中第k×L+1行至第k×L+r行與第k×L²+1列至k×L²+r×L列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₇’，矩陣H₅’中矩陣H₆’和矩陣H₇’之外的元素均為“0”；

矩陣H₆’為(k×L)×(k×L²)維的矩陣，矩陣H₇’為r×(r×L)維的矩陣，矩陣H₆’等于矩陣H₃，在矩陣H₇’中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的。

在第四方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述LDPC校驗(yàn)矩陣為所述矩陣H。

在第四方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述LDPC校驗(yàn)矩陣是對(duì)所述矩陣H進(jìn)行隨機(jī)行置換和/或列置換而得到的。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

采用本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，LDPC校驗(yàn)矩陣是基于m×n維的矩陣H而生成的，矩陣H是由三個(gè)(m/3)×n維的子矩陣組成，在這三個(gè)子矩陣中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量為1，并且，以A表示矩陣中任意兩個(gè)同一行上的元素“1”之間間隔的元素?cái)?shù)量，這三個(gè)子矩陣對(duì)應(yīng)A的取值范圍是各不相同的，因此，矩陣H中任意兩行與任意兩列的四個(gè)交匯的元素處均至少存在一個(gè)“0”，可見，矩陣H對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)大于4，這就可以保證LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)大于4，因此，采用這樣的LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和解碼，當(dāng)傳輸中的LDPC碼的信噪比比較低時(shí)，對(duì)接收到的LDPC碼進(jìn)行解碼得到的數(shù)據(jù)的的誤比特率較低，因此，LDPC碼的性能得以提高。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中一種LDPC校驗(yàn)矩陣H與TG之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中一種對(duì)應(yīng)最小圍長(zhǎng)的LDPC校驗(yàn)H與TG的示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一應(yīng)用場(chǎng)景所涉及的系統(tǒng)框架示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中一種基于校驗(yàn)矩陣的編碼方法的流程示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中一種矩陣H示例中元素排布的示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中一種矩陣H示例的構(gòu)造示意圖；

圖7a為本發(fā)明實(shí)施例中構(gòu)造一種矩陣H涉及到的矩陣示意圖；

圖7b為本發(fā)明實(shí)施例中構(gòu)造一種矩陣H涉及到的矩陣示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例中一種基于校驗(yàn)矩陣的解碼方法的流程示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例中一種基于校驗(yàn)矩陣的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例中一種基于校驗(yàn)矩陣的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例中一種編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明實(shí)施例中一種解碼器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)?zhí)峒暗男g(shù)語(yǔ)“交匯處”，是指同時(shí)位于矩陣中相交的某行和某列的元素的位置。每個(gè)交匯處由矩陣中的一個(gè)元素占據(jù)?？梢岳斫?，矩陣中的一行與一列構(gòu)成一個(gè)交匯處。矩陣中的兩行與兩列構(gòu)成4個(gè)交匯處。此外，本申請(qǐng)中，對(duì)于一個(gè)矩陣一行來(lái)說(shuō)，該行上任意兩個(gè)元素“1”之間的元素個(gè)數(shù)的取值范圍，稱之為該行的取值范圍。如果一個(gè)矩陣的每一行中任意兩個(gè)元素“1”之間的元素個(gè)數(shù)具有相同的取值范圍，則該取值范圍即稱之為該矩陣的取值范圍。例如，對(duì)于一個(gè)3行的矩陣來(lái)說(shuō)，第1行中任意兩個(gè)元素“1”之間至少具有a個(gè)元素且至多具有b個(gè)元素，第2行中任意兩個(gè)元素“1”之間至少具有a個(gè)元素且至多具有b個(gè)元素，第3行中任意兩個(gè)元素“1”之間至少具有a個(gè)元素且至多具有b個(gè)元素，則第1、2、3行的取值范圍均為[a,b]，則該矩陣的取值范圍為[a,b]。

發(fā)明人經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，組成LDPC校驗(yàn)矩陣的多個(gè)子矩陣是由同一子矩陣經(jīng)過(guò)隨機(jī)列置換而形成的，導(dǎo)致LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)等于4。而LDPC碼的性能高低與LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)有關(guān)，當(dāng)LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)等于4時(shí)，LDPC碼的性能較低，也即，當(dāng)傳輸中的LDPC碼的信噪比比較低時(shí)，對(duì)接收到的LDPC碼進(jìn)行解碼得到的數(shù)據(jù)的誤比特率就會(huì)比較高。

圖1所示的是LDPC校驗(yàn)矩陣H與TG之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖1包括(a)校驗(yàn)矩陣H以及(b)TG。圖1所示的LDPC校驗(yàn)矩陣H與圖1所示的TG是相 對(duì)應(yīng)的。其中，該TG包括變量節(jié)點(diǎn)x₁～x₆和校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)z₁～z₄。可見，矩陣H的每一列分別對(duì)應(yīng)TG上的一個(gè)變量節(jié)點(diǎn)，矩陣H的每一行分別對(duì)應(yīng)TG的一個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)。對(duì)于任意一個(gè)變量節(jié)點(diǎn)x_i與任意一個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)z_j來(lái)說(shuō)，如果矩陣H中x_i所在列與z_j所在行交匯處的元素為“1”，則TG上x_i與z_j是相連的(參見圖1中的(b)TG中的粗線)。如果矩陣H中x_i所在列與z_j所在行交匯處的元素為“0”，則TG上x_i與z_j是不相連的(參見圖1中的(b)TG中的細(xì)線)。

可以理解的是，如果要在TG上形成一個(gè)環(huán)，那么這個(gè)環(huán)至少要包括兩個(gè)變量節(jié)點(diǎn)和兩個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，也就是說(shuō)，TG理論上的最小圍長(zhǎng)為4。圖2所示的是對(duì)應(yīng)最小圍長(zhǎng)的LDPC校驗(yàn)矩陣H與TG。圖2包括(a)girth為4的校驗(yàn)矩陣H和(b)girth 4的校驗(yàn)矩陣所對(duì)應(yīng)的TG。圖2所示的LDPC校驗(yàn)矩陣H與圖2所示的TG是相對(duì)應(yīng)的。在該矩陣H上，變量節(jié)點(diǎn)x₁、x₂所在的兩行與校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)z₁、z₂所在的兩列形成了四個(gè)交匯處，這四個(gè)交匯處的元素均為“1”。因此，在該TG上就形成了由兩個(gè)變量節(jié)點(diǎn)和兩個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的最短環(huán)。因此，該TG的圍長(zhǎng)為4。由此可見，如果矩陣H上包含滿足如下第一約束條件的兩行與兩列，則該矩陣H對(duì)應(yīng)的TG圍長(zhǎng)即為4。所述第一約束條件為所述兩行與所述兩列的四個(gè)交匯處的元素都為“1”。如果矩陣H上每?jī)尚信c每?jī)闪芯鶟M足如下第二約束條件，則該矩陣H對(duì)應(yīng)的TG圍長(zhǎng)就大于4。所述第二約束條件為每?jī)尚信c每?jī)闪械乃膫€(gè)交匯處的元素均至少存在一個(gè)“0”。

在現(xiàn)有技術(shù)中，LDPC校驗(yàn)矩陣H由多個(gè)子矩陣H₁～H_J構(gòu)成。在每個(gè)子矩陣的內(nèi)部，每一列都只有一個(gè)元素“1”。因此，對(duì)于任一子矩陣內(nèi)部的任意兩行來(lái)說(shuō)，這兩行與任意兩列的四個(gè)交匯處的元素至少存在兩個(gè)“0”。但是，矩陣H₂～H_J都是由子矩陣H₁通過(guò)隨機(jī)列置換得到的，在這種構(gòu)造下，對(duì)于矩陣H中來(lái)自兩個(gè)不同子矩陣的兩行來(lái)說(shuō)，無(wú)法保證這兩行與矩陣H的任意兩列的四個(gè)交匯處的元素必然存在至少一個(gè)“0”，因此，現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法保證LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)大于4，從而導(dǎo)致了LDPC碼的性能低。

在本發(fā)明實(shí)施例中，為了提升LDPC碼的性能，提供了一種基于校驗(yàn)矩陣的編解碼方法和裝置。其中，在用于編解碼的LDPC校驗(yàn)矩陣中，任意兩行與任意兩列的四個(gè)交匯處的元素均至少存在一個(gè)“0”，從而保證LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)大于4。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案的一種應(yīng)用場(chǎng)景所涉及的系統(tǒng)框架示意圖。參見圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以應(yīng)用到由編碼器301與解碼器302組成的系統(tǒng)中。在該系統(tǒng)中，編碼器301與解碼器302可以采用相同的LDPC校驗(yàn)矩陣實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)解碼。具體地，編碼器301對(duì)于獲取到的數(shù)據(jù)，可以通過(guò)利用LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，生成編碼數(shù)據(jù)。解碼器302在獲取到該編碼數(shù)據(jù)時(shí)，可以通過(guò)利用所述LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，生成該數(shù)據(jù)。

需要注意的是，上述應(yīng)用場(chǎng)景僅是為了便于理解本發(fā)明的原理而示出，不用于限定本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案。

下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明中基于校驗(yàn)矩陣的編解碼和設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方式。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中一種基于校驗(yàn)矩陣的編碼方法的流程示意圖。在本實(shí)施例中，所述方法可以包括如下步驟：

步驟401、編碼器獲取數(shù)據(jù)。

步驟402、所述編碼器通過(guò)利用LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，生成編碼數(shù)據(jù)。

具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述數(shù)據(jù)可以是比特串。所述編碼數(shù)據(jù)可以是編碼比特串。編碼器在獲取到所述比特串時(shí)，可以利用LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)該比特串進(jìn)行編碼，從而生成編碼比特串。該編碼比特串可以用于在數(shù)據(jù)鏈路中傳輸。例如，所述數(shù)據(jù)鏈路可以是光纜、電纜等物理鏈路，也可以是標(biāo)簽交換路徑(Label Switching Path，簡(jiǎn)稱LSP)、偽線(Pseudo Wire，簡(jiǎn)稱PW)等邏輯鏈路。

在本實(shí)施例中，用于編碼的LDPC校驗(yàn)矩陣是基于矩陣H生成的。矩陣H是一個(gè)m×n維的矩陣。在矩陣H中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量為3?？梢?，矩陣H中元素“1”的總數(shù)量可以表示為m×L，也可以表示為3×n，因此，m×L＝3×n，也即，n＝m/3×L。其中，m、n可以由LDPC校驗(yàn)矩陣的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)確定。其中，n的取值取決于實(shí)際鏈路中的數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)，m的取值取決于編碼數(shù)據(jù)的凈荷長(zhǎng)度例如，若實(shí)際鏈路的數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)為5000并且數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)中要求至少要傳輸3000bit的有用數(shù)據(jù)，n的取值為 5000，m的取值為5000-3000，即2000。

為了便于構(gòu)造對(duì)應(yīng)TG的圍長(zhǎng)大于4的矩陣H，可以將矩陣H劃分成三個(gè)子矩陣，這三個(gè)子矩陣分別構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行、第m/3+1行至第2m/3行、第2m/3+1行至第m行。在每個(gè)子矩陣中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量為1。在這種情況下，在每個(gè)子矩陣內(nèi)部，任意兩行與任意兩列的四個(gè)交匯處的元素均至少存在兩個(gè)“0”，因此，在構(gòu)造每個(gè)子矩陣時(shí)，僅需要考慮矩陣H中來(lái)自兩個(gè)不同子矩陣的兩行與矩陣中任意兩列的四個(gè)交匯處的元素是否必然存在“0”。

在矩陣H的每一個(gè)子矩陣中，各行的取值范圍可以是相同的，因此，對(duì)于任意一個(gè)子矩陣來(lái)說(shuō)，該子矩陣上各行的取值范圍即是該子矩陣的取值范圍，而任意兩個(gè)子矩陣的取值范圍可以是沒(méi)有交集的，此時(shí)，矩陣H中位于兩個(gè)不同子矩陣的任意兩行與矩陣H中任意兩列的四個(gè)交匯的元素處必然存在“0”。舉例來(lái)說(shuō)，圖5為一種矩陣H示例的結(jié)構(gòu)示意圖。該矩陣H的行數(shù)不小于2，列數(shù)不小于13。圖5示出了矩陣H的第i行和第j行，以及第z-6列至第z+6列。具體地說(shuō)，假設(shè)兩個(gè)不同的子矩陣分別對(duì)應(yīng)取值范圍[0,2]和[3,4]，分別來(lái)自這兩個(gè)子矩陣的i行、j行與z列的兩個(gè)交匯處的元素均為“1”，在i行上的其余元素“1”僅可能出現(xiàn)在第z-3列至第z-1列或第z+1列至第z+3列，在j行上的其余元素“1”僅可能出現(xiàn)在第z-4列至第z-5列或第z+4列至第z+5列，也即，i行、j行僅與z列的兩個(gè)交匯處的元素都為“1”，與其他列的兩個(gè)交匯處的元素都至少存在一個(gè)“0”?？梢姡?dāng)各個(gè)子矩陣的取值范圍各不相同時(shí)，對(duì)于矩陣H的任意兩行來(lái)說(shuō)，如果這兩行分別位于兩個(gè)不同的子矩陣，則這兩行與矩陣H的任意兩列的四個(gè)交匯處的元素中就必然存在“0”。

需要說(shuō)明的是，為了使得任意兩個(gè)子矩陣對(duì)應(yīng)的取值范圍沒(méi)有交集，可以根據(jù)m/3是否能被L整除，采用不同的方式來(lái)構(gòu)造矩陣H的各子矩陣。當(dāng)m/3能夠被L整除時(shí)，采用下述第一種情況介紹的矩陣H，當(dāng)m/3不能夠被L整除時(shí)，采用下述第二種情況介紹的矩陣H，也即，本實(shí)施例可以采用下述第一情況的矩陣H，或者，也可以采用下述第二種情況的矩陣H。

第一種情況：m/3＝k×L且k為正整數(shù)，即m/3能夠被L整除。

在第一種情況下，矩陣H可以表示為：

具體地，矩陣H可以由矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃組成，也即，矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃是矩陣H的三個(gè)子矩陣。矩陣H₁可以構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂可以構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃可以構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行?？梢?，矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃均為(m/3)×n維?？紤]到第一種情況下m/3＝k×L，因此，矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃的維數(shù)也均可以表示成(k×L)×(k×L²)維。

對(duì)于(k×L)×(k×L²)維的矩陣H₁，矩陣H₁的總列數(shù)是能夠被L整除的，因此，矩陣H₁可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₁中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的。例如，在矩陣H₁第1行中，位于第1至L列的元素為“1”，其余元素為“0”。又如，在矩陣H₁第2行中，位于第1至L列的元素為“1”，其余元素為“0”。

可見，在矩陣H₁的第a₁行中，元素“1”均位于第(a₁-1)×L+b₁列，其中，a₁的取值范圍為1至k×L中的所有整數(shù)，b₁的取值范圍為1至L中的所有整數(shù)。

對(duì)于矩陣H₁中的任意一行來(lái)說(shuō)，由于該行上所有的L個(gè)元素是連續(xù)排列在一起的，因此，該行的取值范圍的最小值為0，該行的取值范圍最大值為L(zhǎng)-2?？梢?，以A₁表示矩陣H₁中任意一行上任意兩個(gè)元素“1”之間的元素個(gè)數(shù)，矩陣H₁的取值范圍為A₁≤L-2。

對(duì)于(k×L)×(k×L²)維的矩陣H₂，矩陣H₂的總列數(shù)是能夠被總行數(shù)整除的，并且，整除的商是L。因此，矩陣H₂可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₂中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂由L個(gè)矩陣H₄組成，矩陣H₄為(k×L)×(k×L)維的對(duì)角陣，矩陣H₄的主對(duì)角線上的元素都是“1”。

具體地，在矩陣H₂中，第1至k×L列構(gòu)成一個(gè)矩陣H₄，第k×L+1列至第k×L×2列構(gòu)成另一個(gè)H₄，第k×L×2+1列至第k×L×3列構(gòu)成又一個(gè)H₄，……，第k×L×(L-1)+1列至第k×L²列構(gòu)成又一個(gè)H₄。在任意一個(gè)矩陣H₄中，位于第1行第1列的元素為“1”，位于第2行第2列的元素為“1”，……，位于第k×L行第k×L列的元素為“1”，其余元素均為“0”。

可見，在矩陣H₂的第a₂行中，元素“1”均位于第a₂+b₂×k×L列，其中，a₂的取值范圍為1至k×L中的所有整數(shù)，b₂的取值范圍為0至L-1中的所有整數(shù)。例如，在矩陣H₂第1行中，位于第1、k×L+1、k×L×2+1、……、k×L×(L-1)+1列的元素為“1”。又如，在矩陣H₂第2行中，位于第2、k×L+2、k×L×2+2、……、k×L×(L-1)+2列的元素為“1”。

對(duì)于矩陣H₂中的任意一行來(lái)說(shuō)，該行上每?jī)蓚€(gè)相距最近的元素“1”之間均具有有k×L-1個(gè)元素“0”，并且，該行上元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，可見，該行的取值范圍的最小值為k×L-1，該行的取值范圍的最大值為k×L×(L-1)-1。可見，以A₂表示矩陣H₂中任意一行上任意兩個(gè)元素“1”之間的元素個(gè)數(shù)，矩陣H₂的取值范圍為k×L-1≤A₂≤k×L×(L-1)-1。

對(duì)于(k×L)×(k×L²)維的矩陣H₃，矩陣H₃的總列數(shù)能夠被L²整除且整除得到的商為k，矩陣H₃的總行數(shù)能夠被L整除且整除得到的商也為k。因此，矩陣H₃可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₃中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量 等于1，矩陣H₃包括k個(gè)矩陣H₅，矩陣H₅包括L個(gè)矩陣H₆，矩陣H₅為L(zhǎng)×L²維的矩陣，矩陣H₆為L(zhǎng)×L維的對(duì)角陣，矩陣H₆的主對(duì)角線上的元素都是“1”。在矩陣H₃中，所述k個(gè)矩陣H₅之外的元素均為“0”，所述k個(gè)矩陣H₅中第i個(gè)矩陣等于矩陣H₃中第(i-1)×L+1行至i×L行與第(i-1)×L²+1列至第i×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣，i的取值范圍為1至k中的所有整數(shù)。

具體地，在矩陣H₃中，第1行至第L行與第1列至第L²列構(gòu)成第1個(gè)矩陣H₅，即對(duì)應(yīng)于i取1，第L+1行至第2×L行至第L²+1列至第2×L²列構(gòu)成第2個(gè)矩陣H₅，即對(duì)應(yīng)于i取2，……，第(k-1)×L+1行至k×L行與第(k-1)×L²+1列至第k×L²列構(gòu)成第i個(gè)矩陣H₅，即對(duì)應(yīng)于i取k。在任意一個(gè)矩陣H₅中，第1列至第L列構(gòu)成一個(gè)矩陣H₆，第L+1列至第2×L列構(gòu)成另一個(gè)矩陣H₆，……，第(L-1)×L列至第L²列構(gòu)成又一個(gè)矩陣H₆。在任意一個(gè)矩陣H₆中，位于第1行第1列的元素為“1”，位于第2行第2列的元素為“1”，……，位于第L行第L列的元素為“1”，其余元素均為0。

可見，在矩陣H₃的第a₃+b₃×L行中，元素“1”均位于第a₃+b₃×L²+c₃×L列，其中，a₃的取值范圍為1至L中的所有整數(shù)，b₃的取值范圍為0至k-1中的所有整數(shù)，c₃的取值范圍為0至L-1范圍內(nèi)的所有整數(shù)。例如，矩陣H₃第1行對(duì)應(yīng)a₃取1且b₃取0，在矩陣H₃第1行中，位于第1、L+1、……、L×(L-1)+1列的元素為“1”。又如，矩陣H₃第2行對(duì)應(yīng)a₃取2且b₃取0，在矩陣H₃第2行中，位于第2、L+2、……、L×(L-1)+2列的元素為“1”。再如，矩陣H₃第L+1行對(duì)應(yīng)a₃取1且b₃取1，在矩陣H₃第L+1行中，位于第L²+1、L²+L+1、……、L²+L×(L-1)+1列的元素為“1”。

對(duì)于矩陣H₃中的任意一行來(lái)說(shuō)，該行上每?jī)蓚€(gè)相距最近的元素“1”之間均間隔有L-1個(gè)元素“0”，并且，該行上元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，可見，該行的取值范圍的最小值為L(zhǎng)-1，該行的取值范圍的最大值為L(zhǎng)×(L-1)-1。可見，以A₃表示矩陣H₃中任意一行上任意兩個(gè)元素“1”之間的元素個(gè)數(shù)，矩陣H₃的取值范圍為L(zhǎng)-1≤A₃≤L×(L-1)-1。

作為一種示例，根據(jù)前述矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃的構(gòu)造方式，當(dāng)k＝3且L＝2時(shí)，矩陣H可以構(gòu)造成如圖6所示的形式。

需要說(shuō)明的是，對(duì)于本實(shí)施例第一種情況的矩陣H，在k大于L的情況 下，上述A₁、A₂、A₃的取值范圍是互不相同的，因此，該矩陣H中任意兩行與任意兩列的四個(gè)交匯處的元素均至少存在一個(gè)“0”，因此，該矩陣H對(duì)應(yīng)TG的圍長(zhǎng)不為4。

具體地，以i行和j行表示矩陣H的任意兩行。i行與j行可以位于矩陣H的同一子矩陣，即，i行與j行可以均位于矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃中的任意一個(gè)矩陣。i行與j行也可以位于矩陣H的兩個(gè)不同的子矩陣，即，i行與j行可以分別位于矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃中的任意兩個(gè)矩陣。

在i行與j行位于同一子矩陣的情況下，由于矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃的每列中均有且只有一個(gè)元素“1”，因此，i行、j行與矩陣H中任意一列的兩個(gè)交匯處的元素都至少存在一個(gè)“0”。

在i行與j行位于不同子矩陣的情況下，i行可以位于矩陣H₁，j行可以位于矩陣H₂。假設(shè)矩陣H中存在一個(gè)z列使得i行、j行與z列的兩個(gè)交匯處的元素均為“1”，根據(jù)矩陣H₁的取值范圍和矩陣H₂的取值范圍，除了z列上的元素“1”之外，i行上的其他元素“1”僅可能位于第z-L+1列至第z+L-1列，j行上的其他元素“1”僅可能位于第z-k×L×(L-1)列至第z-k×L列及第z+k×L列至第z+k×L×(L-1)列，可見，在k為正整數(shù)的情況下，除了z列之外，i行的元素“1”與j行的元素“1”不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)在同一列上，因此，i行、j行與任意兩列的四個(gè)交匯處的元素中都至少存在一個(gè)“0”。

在i行與j行位于不同子矩陣的情況下，i行可以位于矩陣H₁，j行可以位于矩陣H₃。假設(shè)矩陣H中存在一個(gè)z列使得i行、j行與z列的兩個(gè)交匯處的元素均為“1”，根據(jù)矩陣H₁的取值范圍和矩陣H₃的取值范圍，除了z列上的元素“1”之外，i行上的其他元素“1”僅可能位于第z-L+1列至第z+L-1列，j行上的其他元素“1”僅可能位于第z-L×(L-1)列至第z-L列及第z+L列至第z+L×(L-1)列，可見，除了z列之外，i行的元素“1”與j行的元素“1”不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)在同一列上，因此，i行、j行與任意兩列的四個(gè)交匯處的元素中都至少存在一個(gè)“0”。

在i行與j行位于不同子矩陣的情況下，i行可以位于矩陣H₂，j行可以位于矩陣H₃。假設(shè)矩陣H中存在一個(gè)z列使得i行、j行與z列的兩個(gè)交匯處的元素均為“1”，根據(jù)矩陣H₂的取值范圍和矩陣H₃的取值范圍，除了z列上的 元素“1”之外，i行上的其他元素“1”僅可能位于第z-k×L×(L-1)列至第z-k×L列及第z+k×L列至第z+k×L×(L-1)列，j行上的其他元素“1”僅可能位于第z-L×(L-1)列至第z-L列及第z+L列至第z+L×(L-1)列，可見，在k大于L的情況下，除了z列之外，i行的元素“1”與j行的元素“1”不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)在同一列上，因此，i行、j行與任意兩列的四個(gè)交匯處的元素中都至少存在一個(gè)“0”。

通過(guò)上述分析可知，對(duì)于矩陣H中的任意兩行，無(wú)論這兩行是均位于矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃中的任意一個(gè)矩陣，還是分別位于矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃中的任意兩個(gè)矩陣，這兩行與矩陣H中任意兩列的四個(gè)交匯處的元素都至少存在一個(gè)“0”，因此，矩陣H對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)大于4。

第二種情況：m/3＝k×L+r且k為正整數(shù)、r為1至L-1范圍內(nèi)的正整數(shù)，即m/3不能夠被L整除。

在第二種情況下，矩陣H可以表示為：

具體地，矩陣H可以由矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’組成，也即，矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’是矩陣H的三個(gè)子矩陣。矩陣H₁’可以構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂’可以構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃’可以構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行。可見，矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’均為(m/3)×n維?？紤]到第一種情況下m/3＝k×L+r，因此，矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’的維數(shù)也可以表示成(k×L+r)×(k×L²+r×L)維的矩陣。

對(duì)于(k×L+r)×(k×L²+r×L)維的矩陣H₁’，矩陣H₁’的總列數(shù)是能夠被L整除的。因此，矩陣H₁’可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

其中，

在矩陣H₁’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量 等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的。例如，在矩陣H₁’第1行中，位于第1至L列的元素為“1”，其余元素為“0”。又如，在矩陣H₁’第2行中，位于第1至L列的元素為“1”，其余元素為“0”。

可見，在矩陣H₁’的第a₁’行中，元素“1”均位于第(a₁’-1)×L+b₁’列，其中，a₁’的取值范圍為1至k×L+r中的所有整數(shù)，b₁’的取值范圍為1至L中的所有整數(shù)。

可以理解的是，由于矩陣H₁’與前述矩陣H₁在每行上對(duì)元素“1”采用了相似的排列方式，參考前述矩陣H₁可知，以A₁’表示矩陣H₁’中任意一行上任意兩個(gè)元素“1”之間的元素個(gè)數(shù)，矩陣H₁’的取值范圍為A₁’≤L-2。

對(duì)于(k×L+r)×(k×L²+r×L)維的矩陣H₂’，矩陣H₂’的總列數(shù)是能夠被總行數(shù)整除的，并且，整除得的商是L。因此，矩陣H₂可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₂’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂由L個(gè)矩陣H₄’組成，矩陣H₄’為(k×L+r)×(k×L+r)維的對(duì)角陣，矩陣H₄’的主對(duì)角線上的元素都是“1”。

具體地，在矩陣H₂’中，第1至k×L+r列構(gòu)成一個(gè)矩陣H₄’，第k×L+r+1列至第k×L×2+r×2列構(gòu)成另一個(gè)H₄’，……，第k×L×(L-1)+r×(L-1)+1列至第k×L²+r×L列構(gòu)成又一個(gè)H₄’。在任意一個(gè)矩陣H₄’中，元素“1”位于第1行第1列、第2行第2列、……、第k×L+r行第k×L+r列的位置。

可見，在矩陣H₂’的第a₂’行中，元素“1”均位于第a₂’+b₂’×(k×L+r)列，其中，a₂的取值范圍為1至k×L+r中的所有整數(shù)，b₂’的取值范圍為0至L-1中的所有整數(shù)。例如，在矩陣H₂’第1行中，元素“1”位于第1、k×L+r+1、k×L×2+r×2+1、……、k×L×(L-1)+r×(L-1)+1列。又如，在矩陣H₂’第2行中，元素“1”位于第2、k×L+r+2、k×L×2+r×2+2、……、k×L×(L-1)+r×(L-1)+2列。

可以理解的是，由于矩陣H₂’與前述矩陣H₂在每行上對(duì)元素“1”采用了相似的排列方式，參考前述矩陣H₂可知，以A₂’表示矩陣H₂’中任意一行上任 意兩個(gè)元素“1”之間的元素個(gè)數(shù)，矩陣H₂’的取值范圍為k×L+r-1≤A₂’≤(k×L+r)×(L-1)-1。

對(duì)于(k×L+r)×(k×L²+r×L)維的矩陣H₃’，矩陣H₃’的總列數(shù)不能夠被L²整除，矩陣H₃’的總列數(shù)除以L²，商為k，余數(shù)為r×L，并且，矩陣H₃的總行數(shù)不能夠被L整除，矩陣H₃’的總行數(shù)除以L，商為k，余數(shù)為r。因此，可以先構(gòu)造一個(gè)(k×L+r)×(k×L²+r×L)維的矩陣H₅’，再對(duì)矩陣H₅’進(jìn)行列置換可以得到矩陣H₃’。其中，矩陣H₅’可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₅’中，第1行至k×L行與第1列至k×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₆’，第k×L+1行至第k×L+r行與第k×L²+1列至k×L²+r×L列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₇’，矩陣H₅’中矩陣H₆’和矩陣H₇’之外的元素均為“0”。矩陣H₆’為(k×L)×(k×L²)維的矩陣，矩陣H₆’等于矩陣H₃。矩陣H₇’為r×(r×L)維的矩陣，在矩陣H₇’中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的。

具體地，矩陣H₆’與前述矩陣H₃均是(k×L)×(k×L²)維的矩陣，因此可以采用矩陣H₃作為矩陣H₆’。參照矩陣H₃可知，在矩陣H₆’中的第a₆’+b₆’×L行中，元素“1”均位于第a₆’+b₆’×L²+c₆’×L列，其中，a₆’的取值范圍為1至L中的所有整數(shù)，b₆’的取值范圍為0至k-1中的所有整數(shù)，c₆’的取值范圍為0至L-1范圍內(nèi)的所有整數(shù)。

矩陣H₇’與前述矩陣H₁具有相似的特點(diǎn)，兩者均是總列數(shù)除以總行數(shù)的商為L(zhǎng)，因此參照矩陣H₁，可以將矩陣H₇’每行上的元素“1”連續(xù)排列在一起，即，在矩陣H₇’中的第a₇’行，元素“1”均位于第(a₇’-1)×L+b₇’列，其中，a₇’的取值范圍為1至r中的所有整數(shù)，b₇’的取值范圍為1至L中的所有整數(shù)。

由矩陣H₆’和矩陣H₇’可知，在矩陣H₅’第1行至第k×L行中的第a₅’+b₅’×L行中，元素“1”均位于第a₅’+b₅’×L²+c₅’×L列，在矩陣H₅’第k×L+1行至第k×L+r行中的第d₅’+k×L行中，元素“1”均位于第(d₅’-1)×L+e₅’+k×L²列，其中，a₅’- 的取值范圍為1至L中的所有整數(shù)，b₅’的取值范圍為0至k-1中的所有整數(shù)，c₅’的取值范圍為0至L-1范圍內(nèi)的所有整數(shù)，d₅’的取值范圍為1至r中的所有整數(shù)，e₅’的取值范圍為1至L中的所有整數(shù)。例如，矩陣H₅’第1行對(duì)應(yīng)a₅’取1且b₅’取0，在矩陣H₅’第1行中，元素“1”位于第1、L+1、……、L×(L-1)+1列。又如，矩陣H₅’第k×L行對(duì)應(yīng)a₅’取L且b₅’取k-1，在矩陣H₅’第k×L行中，元素“1”位于第L、L×2、……、L×L列。又如，矩陣H₅’第k×L+1行對(duì)應(yīng)d₅’取1，在矩陣H₅’第k×L+1行中，元素“1”位于第k×L²+1至k×L²+L列的元素。又如，矩陣H₅’第k×L+r行對(duì)應(yīng)d₅’取r，在矩陣H₅’第k×L+r行中，元素“1”位于第k×L²+(r-1)×L+1至k×L²+r×L列。

在矩陣H₅’構(gòu)造完成之后，將矩陣H₅’中第k×L²+b×L+c列與第b×L²+(c-1)×L+c列進(jìn)行位置互換，可以得到矩陣H₃’，其中，b的取值范圍為0至r-1內(nèi)的所有整數(shù)，c的取值范圍為1至L內(nèi)的所有整數(shù)。例如，對(duì)應(yīng)b取0且c取1，需要將矩陣H₅’中第k×L²+1列與第1列進(jìn)行位置互換。又如，對(duì)應(yīng)b取1且c取2，需要將矩陣H₅’中第k×L²+L+2列與第L²+L+2列進(jìn)行位置互換。又如，對(duì)應(yīng)b取r-1且c取L，需要將矩陣H₅’中第k×L²+r×L列與第r×L²列進(jìn)行位置互換。

可以理解的是，按照上述方式構(gòu)造的矩陣H₃’，可以表示為：

具體地，矩陣H₃’包括矩陣H₈’、矩陣H₉’、矩陣H₁₀’和矩陣H₁₁’。矩陣H₃’中第1行至第r×L行與第1列至第r×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₈’，矩陣H₃’中第r×L+1行至第k×L行與第r×L²+1列至第k×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₉’，矩陣H₃’中第1行至第r×L行與第k×L²+1列至第k×L²+r×L列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₁₀’，矩陣H₃’中其余元素為“0”。

矩陣H₈’包括r個(gè)矩陣H₁₂’，所述r個(gè)矩陣H₁₂’中第i個(gè)矩陣等于矩陣H₈’中第(i-1)×L+1行至第i×L行與第(i-1)×L²+1列至第i×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣，i的取值范圍為1至r中的所有整數(shù)。所述矩陣H₁₂’是由矩陣H₁₂₁’、矩陣H₁₂₂’、……、矩陣H_12L’共L個(gè)矩陣組成。在矩陣H₁₂₁’至矩陣H_12L’中的任意一個(gè)矩陣中，位于主對(duì)角線上的L個(gè)元素包括L-1個(gè)元素“1”和1個(gè)元素“0”。在矩陣H₁₂₁’至矩陣H_12L’中的矩陣H_12i’中，第i行第i列上的元素為“0”。

矩陣H₉’包括k-r個(gè)矩陣H₁₃’，所述k-r個(gè)矩陣H₁₃’中第i個(gè)矩陣等于矩陣H₉’中第(i-1)×L+1行至第i×L行與第(i-1)×L²+1列至第i×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣，i的取值范圍為1至k-r中的所有整數(shù)。矩陣H₁₃’等于前述的矩陣H₅。

矩陣H₁₀’為(r×L)×(r×L)維的矩陣，矩陣H₁₀’主對(duì)角線上的元素為“1”。

矩陣H₁₁’包括r個(gè)矩陣H₁₄’，所述r個(gè)矩陣H₁₄’中第i個(gè)矩陣等于矩陣H₁₁’中第i行與第(i-1)×L²+1列至第i×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣，i的取值范圍為1至r中的所有整數(shù)。矩陣H₁₄’包括L個(gè)元素“1”。在矩陣H₁₄’中，每?jī)蓚€(gè)相距最近的元素“1”之間間隔有L-1個(gè)元素“0”。

由上述構(gòu)造的矩陣H₃’可知，在矩陣H₃’第1行至第r×L行中的第a₃’+b₃’×L行中，元素“1”均位于第a₃’+d₃’×L²+c₃’×L列及第a₃+b₃’×L+k×L²列，在矩陣H₃’第r×L+1行至第k×L行中的第a₃’+b₃’×L行中，元素“1”均位于第a₃’+b₃’×L²+c₃’×L列，在矩陣H₅’第k×L+1行至第k×L+r行中的第e₃’+k×L行中，元素“1”均位于第(e₃’-1)×L ²+(f₅’-1)×L+f₅’列，其中，a₃’的取值范圍為1至L中的所有整數(shù)，b₃’的取值范圍為0至k-1中的所有整數(shù)，c₃’的取值范圍為0至L-1范圍內(nèi)的所有整數(shù)，d₃’＝b₃’且d₃’≠a₃’-1，e₃’的取值范圍為1至r中的所有整數(shù)，f₃’的取值范圍為1至L中的所有整數(shù)。

在矩陣H₃’第1行至第r×L行中的任意一行上，前k×L²列共有L-1個(gè)“1”元素，其中，兩個(gè)元素“1”之間至少具有L-1個(gè)元素，兩個(gè)元素“1”之間至多具有L×(L-1)-1個(gè)元素。在該行上，位于后r×L列的元素中僅有1個(gè)“1”，該元素“1”與位于前k×L²列的元素“1”之間至少具有k×L²-r×L²+r×L-1。在矩陣H₃’第r×L+1行至第k×L行中的任意一行上，兩個(gè)元素“1”之間至少具有L-1個(gè)元素，兩個(gè)元素“1”之間至多具有L×(L-1)-1個(gè)元素。在矩陣H₃’第k×L+1行至第k×L+r行中的任意一行上，兩個(gè)元素“1”之間至少具有L個(gè)元素，兩個(gè)元素“1”之間至多具有L²個(gè)元素。由此可見，以A₃’表示矩陣H₃’中任意一行上任意兩個(gè)元素“1”之間的元素個(gè)數(shù)，矩陣H₃’的取值范圍為L(zhǎng)-1≤A₃’≤L²-1或A₃’≥k×L²-r×L²+r×L-1。

作為一種示例，根據(jù)前述矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’的構(gòu)造方式，當(dāng)k＝3、L＝2且r＝1時(shí)，矩陣H可以構(gòu)造成如圖7a和圖7b所示的形式。其中，圖7a示出的是構(gòu)造矩陣H₁’的方式、構(gòu)造矩陣H₂’的方式以及構(gòu)造矩陣H₅’的方式，圖7b示出的是矩陣H₅’經(jīng)過(guò)列置換構(gòu)造矩陣H₃’的方式以及矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’構(gòu)造矩陣H的方式。

需要說(shuō)明的是，對(duì)于本實(shí)施例第二種情況的矩陣H，在k大于L²-L的情況下，上述矩陣H₁’、矩陣H₂’、矩陣H₃’的取值范圍是互不相同的，因此，該矩陣H中任意兩行與任意兩列的四個(gè)交匯處的元素均至少存在一個(gè)“0”，因此，該矩陣H對(duì)應(yīng)TG的圍長(zhǎng)大于4。

具體地，以i行和j行表示矩陣H的任意兩行。i行與j行可以位于矩陣H的同一子矩陣，即，i行與j行可以均位于矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’中 的任意一個(gè)矩陣。i行與j行也可以位于矩陣H的兩個(gè)不同的子矩陣，即，i行與j行可以分別位于矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’中的任意兩個(gè)矩陣。

在i行與j行位于同一子矩陣的情況下，由于矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’的每列中均有且只有一個(gè)元素“1”，因此，i行、j行與矩陣H中任意一列的兩個(gè)交匯處的元素都至少存在一個(gè)“0”。

在i行與j行位于不同子矩陣的情況下，i行可以位于矩陣H₁’，j行可以位于矩陣H₂’。假設(shè)矩陣H中存在一個(gè)z列使得i行、j行與z列的兩個(gè)交匯處的元素均為“1”，根據(jù)矩陣H₁’的取值范圍和矩陣H₂’的取值范圍，除了z列上的元素“1”之外，i行上的其他元素“1”僅可能位于第z-L+1列至第z+L-1列，j行上的其他元素“1”僅可能位于第z-(k×L+r)×(L-1)列至第z-k×L-r列及第z+k×L+r列至第z+(k×L+r)×(L-1)列，可見，在k大于L²-L的情況下，除了z列之外，i行的元素“1”與j行的元素“1”不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)在同一列上，因此，i行、j行與任意兩列的四個(gè)交匯處的元素中都至少存在一個(gè)“0”。

在i行與j行位于不同子矩陣的情況下，i行可以位于矩陣H₁’，j行可以位于矩陣H₃’。假設(shè)矩陣H中存在一個(gè)z列使得i行、j行與z列的兩個(gè)交匯處的元素均為“1”，根據(jù)矩陣H₁’的取值范圍和矩陣H₃’的取值范圍，除了z列上的元素“1”之外，i行上的其他元素“1”僅可能位于第z-L+1列至第z+L-1列，j行上的其他元素“1”僅可能位于第z-L²列至第z-L列及第z+L列至第z+L²列、第z-k×L²+r×L²-r×L列和第z+k×L²-r×L²+r×L列，可見，除了z列之外，i行的元素“1”與j行的元素“1”不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)在同一列上，因此，i行、j行與任意兩列的四個(gè)交匯處的元素中都至少存在一個(gè)“0”。

在i行與j行位于不同子矩陣的情況下，i行可以位于矩陣H₂’，j行可以位于矩陣H₃’。假設(shè)矩陣H中存在一個(gè)z列使得i行、j行與z列的兩個(gè)交匯處元素均為“1”，根據(jù)矩陣H₂’的取值范圍和矩陣H₃’的取值范圍，除了z列上的元素“1”之外，i行上的其他元素“1”僅可能位于第z-(k×L+r)×(L-1)列至第z-k×L-r列及第z+k×L+r列至第z+(k×L+r)×(L-1)列，j行上的其他元素“1”僅可能位于第z-L²列至第z-L列及第z+L列至第z+L²列、第z-k×L²+r×L²-r×L列和第z+k×L²-r×L²+r×L列，可見，在k大于L²-L的情況下，除了z列之外，i行的元素“1”與j行的元素“1”不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)在同一列上，因此，i行、j 行與任意兩列的四個(gè)交匯處的元素中都至少存在一個(gè)“0”。

通過(guò)上述分析可知，對(duì)于矩陣H中的任意兩行，無(wú)論這兩行是均位于矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’中的任意一個(gè)矩陣，還是分別位于矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’中的任意兩個(gè)矩陣，這兩行與矩陣H中任意兩列的四個(gè)交匯處的元素都至少存在一個(gè)“0”，因此，矩陣H對(duì)應(yīng)的TG圍長(zhǎng)大于4。

在一些實(shí)施方式中，LDPC校驗(yàn)矩陣可以是矩陣H。矩陣H本身對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)大于4，即相當(dāng)于LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)大于4。

在另一些實(shí)施方式中，LDPC校驗(yàn)矩陣可以是對(duì)矩陣H進(jìn)行行置換而得到的，即，從矩陣H中選擇任意多行進(jìn)行位置互換，互換后得到LDPC矩陣。例如，選取矩陣H的第1、5、10行，將第1行換到第5行，將第5行換到第10行，將第10行換到第1行，從而得到LDPC校驗(yàn)矩陣。

在又一些實(shí)施方式中，LDPC校驗(yàn)矩陣可以是對(duì)矩陣H進(jìn)行列置換而得到的，即，從矩陣H中選擇任意多列進(jìn)行位置互換，互換后得到LDPC校驗(yàn)矩陣。例如，選取矩陣H的第3、6、7列，將第3列換到第7列，將第6行換到第3列，將第7列換到第6列，從而得到LDPC校驗(yàn)矩陣。

在又一些實(shí)施方式中，LDPC校驗(yàn)矩陣可以是對(duì)矩陣H進(jìn)行行置換和列置換而得到的，即，從矩陣H中先選擇任意多行進(jìn)行位置互換再選擇任意多列進(jìn)行位置互換，互換后得到LDPC校驗(yàn)矩陣，或者，從矩陣H中先選擇任意多列進(jìn)行位置互換再選擇任意多行進(jìn)行位置互換，互換后得到LDPC校驗(yàn)矩陣。

可以理解的是，無(wú)論是矩陣的行置換還是矩陣的列置換，都不會(huì)改變矩陣對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)。因此，通過(guò)矩陣H的行置換和/或列置換得到的LDPC校驗(yàn)矩陣，與矩陣H具有相同的TG的圍長(zhǎng)，因此，LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)大于4。

需要說(shuō)明的是，矩陣X中第Y行表示矩陣X從最頂端開始向下的第Y個(gè)行向量，矩陣X中第Z列表示矩陣X從最左側(cè)開始向右的第Z個(gè)行向量，其中，矩陣X可以是上述提及的任意一個(gè)矩陣，第Y行可以是上述提及的任意一個(gè)矩陣的任意一行，第Z列可以是上述提及的任意一個(gè)矩陣的任意一列。

通過(guò)本實(shí)施例的技術(shù)方案，無(wú)論是上述第一種情況還是上述第二種情況， m×n維的矩陣H都是由三個(gè)(m/3)×n維的子矩陣組成，在這三個(gè)子矩陣中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量為1，并且，這三個(gè)子矩陣的取值范圍是各不相同的，這使得矩陣H中任意兩行與任意兩列的四個(gè)交匯處的元素均至少存在一個(gè)“0”，保證矩陣H對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)大于4，因此，基于矩陣H生成LDPC校驗(yàn)矩陣，就可以保證LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)大于4，因此，采用這樣的LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，當(dāng)傳輸中的LDPC碼的信噪比比較低時(shí)，對(duì)接收到的LDPC碼進(jìn)行解碼得到的數(shù)據(jù)的的誤比特率較低，因此，LDPC碼的性能得以提高。

圖8為本發(fā)明實(shí)施例中一種基于校驗(yàn)矩陣的解碼方法的流程示意圖。在本實(shí)施中，所述方法包括如下步驟：

步驟801、解碼器獲取編碼數(shù)據(jù)。

步驟802、所述解碼器通過(guò)利用低密度奇偶校驗(yàn)LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，生成數(shù)據(jù)。

需要說(shuō)明的是，圖4所示的方法以及圖8所示的方法可以應(yīng)用于圖3所示的應(yīng)用場(chǎng)景。具體地，圖4所示的方法的執(zhí)行主體可以是圖3中的編碼器301。圖8所示的方法的執(zhí)行主體可以是圖3中的解碼器302。圖8中步驟801涉及的編碼數(shù)據(jù)可以是圖4中步驟402涉及的編碼數(shù)據(jù)。圖8所示的步驟802中的解碼處理是圖4所示的步驟402中的編碼處理的逆處理。因此，圖8所示的步驟802具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以參考實(shí)施例對(duì)圖8所示的步驟802的描述。

具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，解碼器可以以比特串的形式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取和解碼。解碼器在獲取到編碼比特串時(shí)，可以利用LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)該編碼比特串進(jìn)行解碼，從而生成比特串。該編碼比特串可以用于在實(shí)際數(shù)據(jù)鏈路中傳輸。在本實(shí)施例中，用于解碼的LDPC校驗(yàn)矩陣是基于矩陣H生成的。在矩陣H中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量為3，矩陣H為m×n維的矩陣。其中，本實(shí)施例可以采用下述第一種情況的矩陣H，或者，也可以采用下述第二種情況的矩陣H。

第一種情況：m/3＝k×L且k為正整數(shù)，即m/3能夠被L整除。

在第一種情況下，矩陣H可以表示為：

具體地，矩陣H由矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃組成，矩陣H₁構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行，矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃均為(k×L)×(k×L²)維的矩陣。

矩陣H₁可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₁中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的。

矩陣H₂可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₂中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂由L個(gè)矩陣H₄組成，矩陣H₄為(k×L)×(k×L)維的對(duì)角陣，矩陣H₄的主對(duì)角線上的元素都是“1”。

矩陣H₃可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₃中，每行中的元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中的元素“1”的數(shù)量為1，矩陣H₃包括k個(gè)矩陣H₅，矩陣H₅包括L個(gè)矩陣H₆，矩陣H₅為L(zhǎng)×L²維的矩陣，矩陣H₆為L(zhǎng)×L維的對(duì)角陣，矩陣H₆的主對(duì)角線上的元素都是“1”。 在矩陣H₃中，所述k個(gè)矩陣H₅之外的元素均為“0”，所述k個(gè)矩陣H₅中第i個(gè)矩陣等于矩陣H₃中第(i-1)×L+1行至i×L行與第(i-1)×L²+1列至第i×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣，i的取值范圍為1至k中的所有整數(shù)。

第二種情況：m/3＝k×L+r且k為正整數(shù)、r為1至L-1范圍內(nèi)的正整數(shù)，即m/3不能夠被L整除。

在第二種情況下，矩陣H可以表示為：

具體地，矩陣H由矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’組成，矩陣H₁’構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂’構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃’構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行，矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’均為(k×L+r)×(k×L²+r×L)維的矩陣。

矩陣H₁’可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₁’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的。

矩陣H₂’可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₂’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂’由L個(gè)矩陣H₄’組成，矩陣H₄’為(k×L+r)×(k×L+r)維的對(duì)角陣，矩陣H₄’的主對(duì)角線上的元素都是“1”。

矩陣H₃’是將矩陣H₅’中第k×L²+b×L+c列與第b×L²+(c-1)×L+c列進(jìn)行位 置互換而得到的，b的取值范圍為0至r-1內(nèi)的所有整數(shù)，c的取值范圍為1至L內(nèi)的所有整數(shù)。

矩陣H₅’可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

矩陣H₅’中第1行至k×L行與第1列至k×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₆’，矩陣H₅’中第k×L+1行至第k×L+r行與第k×L²+1列至k×L²+r×L列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₇’，矩陣H₅’中矩陣H₆’和矩陣H₇’之外的元素均為“0”。

矩陣H₆’為(k×L)×(k×L²)維的矩陣，矩陣H₇’為r×(r×L)維的矩陣。矩陣H₆’等于矩陣H₃。在矩陣H₇’中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的。

可選的，在一些實(shí)施方式中，所述LDPC校驗(yàn)矩陣為所述矩陣H。

可選的，在另一些實(shí)施方式中，所述LDPC校驗(yàn)矩陣是對(duì)所述矩陣H進(jìn)行隨機(jī)行置換和/或隨機(jī)列置換而得到的。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，矩陣H、LDPC校驗(yàn)矩陣可以采用圖4所示實(shí)施例中提及方式進(jìn)行構(gòu)造，具體可參見前述圖4所示的實(shí)施例的相關(guān)內(nèi)容，本實(shí)施例在此不再贅述。

通過(guò)本實(shí)施例的技術(shù)方案，無(wú)論是上述第一種情況還是上述第二種情況，m×n維的矩陣H都是由三個(gè)(m/3)×n維的子矩陣組成，在這三個(gè)子矩陣中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量為1，并且，這三個(gè)子矩陣的取值范圍是各不相同的，這使得矩陣H中任意兩行與任意兩列的四個(gè)交匯處的元素均至少存在一個(gè)“0”，保證矩陣H對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)大于4，因此，基于矩陣H生成LDPC校驗(yàn)矩陣，就可以保證LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)大于4，因此，采用這樣的LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，當(dāng)傳輸中的LDPC碼的信噪比比較低時(shí)，對(duì)接收到的LDPC碼進(jìn)行解碼得到的數(shù)據(jù)的的誤比特率較低，因此，LDPC碼的性能得以提高。

圖9為本發(fā)明實(shí)施例中一種基于校驗(yàn)矩陣的裝置900的結(jié)構(gòu)示意圖。所述裝置900具體包括：

獲取單元901，用于獲取數(shù)據(jù)；

生成單元902，用于通過(guò)利用低密度奇偶校驗(yàn)LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)所述獲取單元901獲取到的所述數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，生成編碼數(shù)據(jù)。

舉例來(lái)說(shuō)，圖9所示的基于校驗(yàn)矩陣的設(shè)備可以用于執(zhí)行圖4所示的方法。具體地，獲取單元901可以用于執(zhí)行圖4中的步驟401。生成單元902可以用于執(zhí)行圖4中的步驟402。

具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，獲取單元901可以以比特串的形式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，生成單元902可以以比特串的形式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。在編碼器900中，獲取單元901獲取一個(gè)比特串，生成單元902利用LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)該比特串進(jìn)行編碼，從而生成一個(gè)編碼比特串。該編碼比特串可以用于在實(shí)際數(shù)據(jù)鏈路中傳輸。其中，所述裝置900例如可以實(shí)現(xiàn)為編碼器、處理器芯片等。所述獲取單元901例如可以實(shí)現(xiàn)為接收器、存儲(chǔ)器等獲取電路。所述生成單元902例如可以實(shí)現(xiàn)為編碼電路。

在本實(shí)施例中，用于編碼的LDPC校驗(yàn)矩陣是基于矩陣H生成的。在矩陣H中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量為3，矩陣H為m×n維的矩陣。其中，本實(shí)施例可以采用下述第一種情況的矩陣H，或者，也可以采用下述第二種情況的矩陣H。

第一種情況：m/3＝k×L且k為正整數(shù)，即m/3能夠被L整除。

在第一種情況下，矩陣H可以表示為：

具體地，矩陣H由矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃組成，矩陣H₁構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行，矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃均為(k×L)×(k×L²)維的矩陣。

矩陣H₁可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₁中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的。

矩陣H₂可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₂中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂由L個(gè)矩陣H₄組成，矩陣H₄為(k×L)×(k×L)維的對(duì)角陣，矩陣H₄的主對(duì)角線上的元素都是“1”。

矩陣H₃可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₃中，每行中的元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中的元素“1”的數(shù)量為1，矩陣H₃包括k個(gè)矩陣H₅，矩陣H₅包括L個(gè)矩陣H₆，矩陣H₅為L(zhǎng)×L²維的矩陣，矩陣H₆為L(zhǎng)×L維的對(duì)角陣，矩陣H₆的主對(duì)角線上的元素都是“1”。在矩陣H₃中，所述k個(gè)矩陣H₅之外的元素均為“0”，所述k個(gè)矩陣H₅中第i個(gè)矩陣等于矩陣H₃中第(i-1)×L+1行至i×L行與第(i-1)×L²+1列至第i×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣，i的取值范圍為1至k中的所有整數(shù)。

第二種情況：m/3＝k×L+r且k為正整數(shù)、r為1至L-1范圍內(nèi)的正整數(shù)，即m/3不能夠被L整除。

在第二種情況下，矩陣H可以表示為：

具體地，矩陣H由矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’組成，矩陣H₁’構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂’構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃’構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行，矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’均為(k×L+r)×(k×L²+r×L)維的矩陣。

矩陣H₁’可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₁’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的。

矩陣H₂’可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₂’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂’由L個(gè)矩陣H₄’組成，矩陣H₄’為(k×L+r)×(k×L+r)維的對(duì)角陣，矩陣H₄’的主對(duì)角線上的元素都是“1”。

矩陣H₃’是將矩陣H₅’中第k×L²+b×L+c列與第b×L²+(c-1)×L+c列進(jìn)行位置互換而得到的，b的取值范圍為0至r-1內(nèi)的所有整數(shù)，c的取值范圍為1至L內(nèi)的所有整數(shù)。

矩陣H₅’可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

矩陣H₅’中第1行至k×L行與第1列至k×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₆’，矩陣H₅’中第k×L+1行至第k×L+r行與第k×L²+1列至k×L²+r×L列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₇’，矩陣H₅’中矩陣H₆’和矩陣H₇’之外的元素均為“0”。

矩陣H₆’為(k×L)×(k×L²)維的矩陣，矩陣H₇’為r×(r×L)維的矩陣。矩陣H₆’等于矩陣H₃。在矩陣H₇’中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的。

可選的，在一些實(shí)施方式中，所述LDPC校驗(yàn)矩陣為所述矩陣H。

可選的，在另一些實(shí)施方式中，所述LDPC校驗(yàn)矩陣是對(duì)所述矩陣H進(jìn)行隨機(jī)行置換和/或隨機(jī)列置換而得到的。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，矩陣H的構(gòu)造、LDPC校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造，具體可參見前述圖4所示的實(shí)施例的相關(guān)內(nèi)容，本實(shí)施例在此不再贅述。

通過(guò)本實(shí)施例的技術(shù)方案，可以保證矩陣H對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)大于4，因此，基于矩陣H生成LDPC校驗(yàn)矩陣，就可以保證LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)大于4，因此，裝置900采用這樣的LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，當(dāng)傳輸中的LDPC碼的信噪比比較低時(shí)，對(duì)接收到的LDPC碼進(jìn)行解碼得到的數(shù)據(jù)的的誤比特率較低，因此，LDPC碼的性能得以提高。

圖10為本發(fā)明實(shí)施例中一種基于校驗(yàn)矩陣的裝置1000的結(jié)構(gòu)示意圖。所述裝置1000包括：

獲取單元1001，用于獲取編碼數(shù)據(jù)；

生成單元1002，用于通過(guò)利用低密度奇偶校驗(yàn)LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)所述獲取單元1002獲取到的所述編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，生成數(shù)據(jù)，所述LDPC校驗(yàn)矩陣是基于矩陣H生成的，在矩陣H中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量為3；矩陣H為m×n維的矩陣。

圖10所示的基于校驗(yàn)矩陣的設(shè)備可以用于執(zhí)行圖8所示的方法。具體地， 獲取單元1001可以用于執(zhí)行圖8中的步驟801。生成單元1002可以用于執(zhí)行圖8中的步驟802。

具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，獲取單元1001可以以比特串的形式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，生成單元1002可以以比特串的形式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。在解碼器1000中，獲取單元1001獲取一個(gè)編碼比特串，生成單元1002利用LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)該編碼比特串進(jìn)行解碼，從而生成一個(gè)比特串。該編碼比特串可以用于在實(shí)際數(shù)據(jù)鏈路中傳輸。其中，所述裝置1000例如可以實(shí)現(xiàn)為解碼器、處理器芯片等。所述獲取單元1001例如可以實(shí)現(xiàn)為接收器、存儲(chǔ)器等獲取電路。所述生成單元1002例如可以實(shí)現(xiàn)為解碼電路。在本實(shí)施例中，用于解碼的LDPC校驗(yàn)矩陣是基于矩陣H生成的。在矩陣H中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量為3，矩陣H為m×n維的矩陣。其中，本實(shí)施例可以采用下述第一種情況的矩陣H，或者，也可以采用下述第二種情況的矩陣H。

第一種情況：m/3＝k×L且k為正整數(shù)，即m/3能夠被L整除。

在第一種情況下，矩陣H可以表示為：

具體地，矩陣H由矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃組成，矩陣H₁構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行，矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃均為(k×L)×(k×L²)維的矩陣。

矩陣H₁可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₁中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的。

矩陣H₂可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₂中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂由L個(gè)矩陣H₄組成，矩陣H₄為(k×L)×(k×L)維的對(duì)角陣，矩陣H₄的主對(duì)角線上的元素都是“1”。

矩陣H₃可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₃中，每行中的元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中的元素“1”的數(shù)量為1，矩陣H₃包括k個(gè)矩陣H₅，矩陣H₅包括L個(gè)矩陣H₆，矩陣H₅為L(zhǎng)×L²維的矩陣，矩陣H₆為L(zhǎng)×L維的對(duì)角陣，矩陣H₆的主對(duì)角線上的元素都是“1”。在矩陣H₃中，所述k個(gè)矩陣H₅之外的元素均為“0”，所述k個(gè)矩陣H₅中第i個(gè)矩陣等于矩陣H₃中第(i-1)×L+1行至i×L行與第(i-1)×L²+1列至第i×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣，i的取值范圍為1至k中的所有整數(shù)。

第二種情況：m/3＝k×L+r且k為正整數(shù)、r為1至L-1范圍內(nèi)的正整數(shù)，即m/3不能夠被L整除。

在第二種情況下，矩陣H可以表示為：

具體地，矩陣H由矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’組成，矩陣H₁’構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂’構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃’構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行，矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’均為(k×L+r)×(k×L²+r×L)維的矩陣。

矩陣H₁’可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₁’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的。

矩陣H₂’可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

在矩陣H₂’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂’由L個(gè)矩陣H₄’組成，矩陣H₄’為(k×L+r)×(k×L+r)維的對(duì)角陣，矩陣H₄’的主對(duì)角線上的元素都是“1”。

矩陣H₃’是將矩陣H₅’中第k×L²+b×L+c列與第b×L²+(c-1)×L+c列進(jìn)行位置互換而得到的，b的取值范圍為0至r-1內(nèi)的所有整數(shù)，c的取值范圍為1至L內(nèi)的所有整數(shù)。

矩陣H₅’可以按照如下方式來(lái)構(gòu)造：

矩陣H₅’中第1行至k×L行與第1列至k×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₆’，矩陣H₅’中第k×L+1行至第k×L+r行與第k×L²+1列至k×L²+r×L列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₇’，矩陣H₅’中矩陣H₆’和矩陣H₇’之外的元素均為“0”。

矩陣H₆’為(k×L)×(k×L²)維的矩陣，矩陣H₇’為r×(r×L)維的矩陣。矩陣H₆’等于矩陣H₃。在矩陣H₇’中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的。

可選的，在一些實(shí)施方式中，所述LDPC校驗(yàn)矩陣為所述矩陣H。

可選的，在另一些實(shí)施方式中，所述LDPC校驗(yàn)矩陣是對(duì)所述矩陣H進(jìn)行隨機(jī)行置換和/或隨機(jī)列置換而得到的。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，矩陣H的構(gòu)造、LDPC校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造，具體可參見前述圖4所示的實(shí)施例的相關(guān)內(nèi)容，本實(shí)施例在此不再贅述。

通過(guò)本實(shí)施例的技術(shù)方案，可以保證矩陣H對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)大于4，因此，基于矩陣H生成LDPC校驗(yàn)矩陣，就可以保證LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)應(yīng)的TG的圍長(zhǎng)大于4，因此，解碼器1000采用這樣的LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，當(dāng)傳輸中的LDPC碼的信噪比比較低時(shí)，對(duì)接收到的LDPC碼進(jìn)行解碼得到的數(shù)據(jù)的的誤比特率較低，因此，LDPC碼的性能得以提高。

圖11為本發(fā)明實(shí)施例中一種編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，編碼器1100包括：處理器1101、存儲(chǔ)器1102、網(wǎng)絡(luò)接口1103、總線系統(tǒng)1104。

所述總線系統(tǒng)1104，用于將編碼器設(shè)備1100的各個(gè)硬件組件耦合在一起。

所述網(wǎng)絡(luò)接口1103，用于實(shí)現(xiàn)編碼器設(shè)備1100與至少一個(gè)其它網(wǎng)元之間的通信連接，可以使用互聯(lián)網(wǎng)，廣域網(wǎng)，本地網(wǎng)，城域網(wǎng)等方式。

所述存儲(chǔ)器1102，用于存儲(chǔ)程序指令和數(shù)據(jù)。

所述處理器1101，用于讀取存儲(chǔ)器1102中存儲(chǔ)的指令和數(shù)據(jù)，執(zhí)行以下操作：

處理器1101獲取數(shù)據(jù)；以及

處理器1101通過(guò)利用低密度奇偶校驗(yàn)矩陣LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，生成編碼數(shù)據(jù)，所述LDPC校驗(yàn)矩陣是基于矩陣H生成的，在矩陣H中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量為3，矩陣H為m×n維的矩陣；

m/3＝k×L且k為正整數(shù)，矩陣H由矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃組成，矩陣H₁構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行，矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃均為(k×L)×(k×L²)維的矩陣；

其中，

在矩陣H₁中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的；

在矩陣H₂中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂由L個(gè)矩陣H₄組成，矩陣H₄為(k×L)×(k×L)維的對(duì)角陣，矩陣H₄的主對(duì)角線上的元素都是“1”；

在矩陣H₃中，每行中的元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中的元素“1”的數(shù)量為1，矩陣H₃包括k個(gè)矩陣H₅，矩陣H₅包括L個(gè)矩陣H₆，矩陣H₅為L(zhǎng)×L²維的矩陣，矩陣H₆為L(zhǎng)×L維的對(duì)角陣，矩陣H₆的主對(duì)角線上的元素都是“1”；

在矩陣H₃中，所述k個(gè)矩陣H₅之外的元素均為“0”，所述k個(gè)矩陣H₅中第i個(gè)矩陣等于矩陣H₃中第(i-1)×L+1行至i×L行與第(i-1)×L²+1列至第i×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣，i的取值范圍為1至k中的所有整數(shù)；

或者，

m/3＝k×L+r且k為正整數(shù)、r為1至L-1范圍內(nèi)的正整數(shù)，矩陣H由矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’組成，矩陣H₁’構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂’構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃’構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行，矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’均為(k×L+r)×(k×L²+r×L)維的矩陣；

其中，

在矩陣H₁’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的；

在矩陣H₂’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂’由L個(gè)矩陣H₄’組成，矩陣H₄’為(k×L+r)×(k×L+r)維的對(duì)角陣，矩陣H₄’的主對(duì)角線上的元素都是“1”；

矩陣H₃’是將矩陣H₅’中第k×L²+b×L+c列與第b×L²+(c-1)×L+c列進(jìn)行位置互換而得到的，b的取值范圍為0至r-1內(nèi)的所有整數(shù)，c的取值范圍為1至L內(nèi)的所有整數(shù)；

矩陣H₅’中第1行至k×L行與第1列至k×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₆’，矩陣H₅’中第k×L+1行至第k×L+r行與第k×L²+1列至k×L²+r×L列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₇’，矩陣H₅’中矩陣H₆’和矩陣H₇’之外的元素均為“0”；

矩陣H₆’為(k×L)×(k×L²)維的矩陣，矩陣H₇’為r×(r×L)維的矩陣，矩陣H₆’等于矩陣H₃，在矩陣H₇’中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的。

可選的，處理器1101采用的所述LDPC校驗(yàn)矩陣，例如可以為矩陣H。

可選的，處理器1101采用的所述LDPC校驗(yàn)矩陣，例如可以是對(duì)矩陣H 進(jìn)行行置換和/或列置換而得到的。

圖11所示的編碼器可以用于實(shí)現(xiàn)圖9所示的基于校驗(yàn)矩陣的裝置。另外，圖11所示的編碼器可以用于執(zhí)行圖4所示的方法。

圖12為本發(fā)明實(shí)施例中一種解碼器的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，解碼器1200包括：處理器1201、存儲(chǔ)器1202、網(wǎng)絡(luò)接口1203、總線系統(tǒng)1204。

所述總線系統(tǒng)1204，用于將解碼器設(shè)備1200的各個(gè)硬件組件耦合在一起。

所述網(wǎng)絡(luò)接口1203，用于實(shí)現(xiàn)解碼器設(shè)備1200與至少一個(gè)其它網(wǎng)元之間的通信連接，可以使用互聯(lián)網(wǎng)，廣域網(wǎng)，本地網(wǎng)，城域網(wǎng)等方式。

所述存儲(chǔ)器1202，用于存儲(chǔ)程序指令和數(shù)據(jù)。

所述處理器1201，用于讀取存儲(chǔ)器1202中存儲(chǔ)的指令和數(shù)據(jù)，執(zhí)行以下操作：

處理器1201獲取編碼數(shù)據(jù)；以及

處理器1201通過(guò)利用低密度奇偶校驗(yàn)LDPC校驗(yàn)矩陣對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，生成數(shù)據(jù)，所述LDPC校驗(yàn)矩陣是基于矩陣H生成的，在矩陣H中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量為3，矩陣H為m×n維的矩陣；

m/3＝k×L且k為正整數(shù)，矩陣H由矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃組成，矩陣H₁構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行，矩陣H₁、矩陣H₂和矩陣H₃均為(k×L)×(k×L²)維的矩陣；

其中，

在矩陣H₁中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的；

在矩陣H₂中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂由L個(gè)矩陣H₄組成，矩陣H₄為(k×L)×(k×L)維的對(duì)角陣，矩陣H₄的主對(duì)角線上的元素都是“1”；

在矩陣H₃中，每行中的元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中的元素“1”的數(shù)量為1，矩陣H₃包括k個(gè)矩陣H₅，矩陣H₅包括L個(gè)矩陣H₆，矩陣H₅為L(zhǎng)×L²維的矩陣，矩陣H₆為L(zhǎng)×L維的對(duì)角陣，矩陣H₆的主對(duì)角線上的元素都是“1”；

在矩陣H₃中，所述k個(gè)矩陣H₅之外的元素均為“0”，所述k個(gè)矩陣H₅中第i個(gè)矩陣等于矩陣H₃中第(i-1)×L+1行至i×L行與第(i-1)×L²+1列至第i×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣，i的取值范圍為1至k中的所有整數(shù)；

或者，

m/3＝k×L+r且k為正整數(shù)、r為1至L-1范圍內(nèi)的正整數(shù)，矩陣H由矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’組成，矩陣H₁’構(gòu)成矩陣H的第1行至第m/3行，矩陣H₂’構(gòu)成矩陣H的第m/3+1行至第2m/3行，矩陣H₃’構(gòu)成矩陣H的第2m/3+1行至第m行，矩陣H₁’、矩陣H₂’和矩陣H₃’均為(k×L+r)×(k×L²+r×L)維的矩陣；

其中，

在矩陣H₁’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行中的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的；

在矩陣H₂’中，每行中元素“1”的數(shù)量等于L，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，矩陣H₂’由L個(gè)矩陣H₄’組成，矩陣H₄’為(k×L+r)×(k×L+r)維的對(duì)角陣，矩陣H₄’的主對(duì)角線上的元素都是“1”；

矩陣H₃’是將矩陣H₅’中第k×L²+b×L+c列與第b×L²+(c-1)×L+c列進(jìn)行位置互換而得到的，b的取值范圍為0至r-1內(nèi)的所有整數(shù)，c的取值范圍為1至L內(nèi)的所有整數(shù)；

矩陣H₅’中第1行至k×L行與第1列至k×L²列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₆’，矩陣H₅’中第k×L+1行至第k×L+r行與第k×L²+1列至k×L²+r×L列對(duì)應(yīng)的矩陣等于矩陣H₇’，矩陣H₅’中矩陣H₆’和矩陣H₇’之外的元素均為“0”；

矩陣H₆’為(k×L)×(k×L²)維的矩陣，矩陣H₇’為r×(r×L)維的矩陣，矩陣H₆’等于矩陣H₃，在矩陣H₇’中，每行中元素“1”的數(shù)量為L(zhǎng)，每列中元素“1”的數(shù)量等于1，每行的L個(gè)元素“1”是連續(xù)的。

可選的，處理器1201采用的所述LDPC校驗(yàn)矩陣，例如可以為矩陣H。

可選的，處理器1201采用的所述LDPC校驗(yàn)矩陣，例如可以是對(duì)矩陣H進(jìn)行行置換和/或列置換而得到的。

圖12所示的解碼器可以用于實(shí)現(xiàn)圖10所示的基于校驗(yàn)矩陣的裝置另外，圖12所示的解碼器可以用于執(zhí)行圖8所示的方法。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例中的處理器可能是一種集成電路芯片，具有信號(hào)的處理能力。在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，上述方法的各步驟可以通過(guò)處理器中的硬件的集成邏輯電路或者軟件形式的指令完成。這些指令可以通過(guò)其中的處 理器以配合實(shí)現(xiàn)及控制，用于執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例揭示的方法。上述處理器還可以是通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processing，DSP)、專用集成電路(application specific integrated circuit)、現(xiàn)成可編程門陣列(Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件。

其中，上述通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規(guī)的處理器，解碼器等。結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例所公開的方法的步驟可以直接體現(xiàn)為硬件處理器執(zhí)行完成，或者用處理器中的硬件及軟件模塊組合執(zhí)行完成。軟件模塊可以位于隨機(jī)存儲(chǔ)器，閃存、只讀存儲(chǔ)器，可編程只讀存儲(chǔ)器或者電可擦寫可編程存儲(chǔ)器、寄存器等本領(lǐng)域成熟的存儲(chǔ)介質(zhì)中。

另外，需要說(shuō)明的是，總線系統(tǒng)除了包括數(shù)據(jù)總線之外，還可包括電源總線、控制總線和狀態(tài)信號(hào)總線。但是為了清楚說(shuō)明起見，在圖8、9中將各種總線都標(biāo)為總線系統(tǒng)。

通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟可借助軟件加通用硬件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者諸如媒體網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。

需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于方法實(shí)施例和設(shè)備實(shí)施例而言，由于其基本相似于系統(tǒng)實(shí)施例，所以描述得比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見系統(tǒng)實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。以上所描述的設(shè)備及系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的，其中作為分離部件說(shuō)明的模塊可以是或者也可以不是物理上分開的，作為模塊顯示的部件可以是或者也可以不是物理模塊，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下， 即可以理解并實(shí)施。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。