[发明专利]基于BIBD可变码率的量子LDPC码构造方法

权利要求书

1.一种基于BIBD可变码率的量子LDPC码构造方法，其特征在于，利用BIBD构造准循环LDPC码校验矩阵，添加扩展因子对矩阵进行扩展得到量子LDPC码矩阵，该方法的步骤包括如下：

步骤1，生成对应的BIBD类型：

从L的三个类型中选取其一，生成对应的GF(L)域，得到与L对应的BIBD类型,其中，L＝6t+1对应TYPE1型BIBD、L＝12t+1对应TYPE2型BIBD、L＝20t+1对应TYPE3型BIBD，t是整数，使L是一个素数或素数幂；

步骤2，构造准循环LDPC码校验矩阵：

从BIBD对应的GF(L)域中构造s个初始集，将每个初始集映射成GF(2)域上的向量，将映射后的向量循环右移，得到每个向量对应的大小为L×L的行循环方阵，将所有的行循环方阵组成准循环LDPC码校验矩阵H，其中，s与t的取值对应相等；

步骤3，生成基础矩阵H'：

从准循环LDPC码校验矩阵H中选取前m块，组成基础矩阵H'，其中，m取偶数，且m＜s；

步骤4，对基础矩阵H'进行扩展：

构造与基础矩阵H'大小相同的α个矩阵，对基础矩阵H'进行扩展；其中，α表示取值大于1的扩展因子；

所述的基础矩阵H'进行扩展的具体步骤如下：

第一步，构造α个与基础矩阵H'维度相同的待确定元素值的矩阵，将α个矩阵级联组成待确定元素值矩阵

第二步，对待确定元素值的矩阵中等于的列元素为界，将矩阵分为两部分；

第三步，对分界线左侧的待确定子循环矩阵每一行每一列的元素赋值，当(j-1)％α＝i时，将基础矩阵H'＝[h₁,h₂,…h_k,…h_m]中第j列的元素赋值给矩阵的第i行，第j列的元素，否则，将矩阵的h_i,j值设置为零；对分界线右侧的待确定的子循环矩阵赋值，当i＝0时，将基础矩阵H'＝[h₁,h₂,…h_k,…h_m]中第j列的元素赋值给矩阵的第0行，第j列元素，当i≠0时，将矩阵的h_i,j值设置为零，得到用于纠正比特错误的矩阵

步骤5，构造准循环LDPC码矩阵：

依据辛积正交准则，构造一个与大小相同且正交的用于纠正相位错误的矩阵

步骤6，将矩阵和上下级联,得到准循环量子LDPC码校验矩阵

步骤7，计算量子LDPC码的码率：

按照计算量子LDPC码的码率其中，r表示量子LDPC码校验矩阵行的大小，c表示量子LDPC码校验矩阵列的大小；

步骤8，获得表示可变码率的量子LDPC码的矩阵：

将采用扩展因子α构造得到的作为所构造的可变码率的量子LDPC码的矩阵。

2.根据权利要求1所述的基于BIBD可变码率的量子LDPC码构造方法，其特征在于：步骤5中所述的依据辛积正交准则，构造一个与大小相同且正交的用于纠正相位错误的矩阵指的是：对用于纠正比特错误的准循环矩阵保持准循环矩阵每一行中零元素的位置不变，以中间点m/2为基准，依据辛积正交准则，将矩阵每一行中非零元素进行镜像两两交换，将交换后矩阵中所有非零元素做转置操作，得到能纠正相位错误的矩阵