In this paper, we propose the approach of employing circulant permutation matrices to construct quantum quasicyclic （QC） low-density parity-check （LDPC） codes. Using the proposed approach one may construct some ne...In this paper, we propose the approach of employing circulant permutation matrices to construct quantum quasicyclic （QC） low-density parity-check （LDPC） codes. Using the proposed approach one may construct some new quantum codes with various lengths and rates of no cycles-length 4 in their Tanner graphs. In addition, these constructed codes have the advantages of simple implementation and low-complexity encoding. Finally, the decoding approach for the proposed quantum QC LDPC is investigated.展开更多
In this work, we investigate the cyclic codes over the ring F2+ uF2+ vF2. We first study the relationship between linear codes over F2+ uF2+ vF2 and that over F2.Then we give a characterization of the cyclic codes ove...In this work, we investigate the cyclic codes over the ring F2+ uF2+ vF2. We first study the relationship between linear codes over F2+ uF2+ vF2 and that over F2.Then we give a characterization of the cyclic codes over F2+ uF2+ vF2. Finally, we obtain the number of the cyclic code over F2+ uF2+ vF2 of length n.展开更多
针对准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码中准循环基矩阵的移位系数确定问题,该文提出基于等差数列(AP)的确定方法。该方法构造的校验矩阵的围长至少为8,移位系数由简单的数学表达式确定,节省了编解码存储空间。研究结果表明,该方法对码长...针对准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码中准循环基矩阵的移位系数确定问题,该文提出基于等差数列(AP)的确定方法。该方法构造的校验矩阵的围长至少为8,移位系数由简单的数学表达式确定,节省了编解码存储空间。研究结果表明,该方法对码长和码率参数的设计具有较好的灵活性。同时表明在加性高斯白噪声(AWGN)信道和置信传播(BP)译码算法下,该方法构造的码字在码长为1008、误比特率为510-时,信噪比优于渐进边增长(PEG)码近0.3 d B。展开更多
为降低LDPC(低密度奇偶校验码)码错误平层,提出一种基于环分类搜索的APPS-LDPC(数列分割移位的LDPC)码构造算法。该算法具有码长、码率和列重的任意可设性,同时该类码的Tanner图围长至少为8。循环移位因子可以通过简单的代数表达式描述...为降低LDPC(低密度奇偶校验码)码错误平层,提出一种基于环分类搜索的APPS-LDPC(数列分割移位的LDPC)码构造算法。该算法具有码长、码率和列重的任意可设性,同时该类码的Tanner图围长至少为8。循环移位因子可以通过简单的代数表达式描述,从而降低内存需求。仿真结果表明,当误码率达到10-5时,APPS-LDPC码(496,248)相对于PEG-LDPC(渐进边增长LDPC)码获得了约1.9 d B的性能提升;随着信噪比的升高,两条译码性能曲线之间的差距将更大。此外,列重为3的APPS-LDPC码(6144,5376)在信噪比4.6 d B以后并未出现明显的错误平层。该构造算法与PS-LDPC码相比,在误码率达到10-8时大约获得0.25 d B增益;与围长为4和6的PEG构造算法相比,在错误平层区域其译码性能极优;同时相较于此两者,其构造复杂度和耗时也展现出一定优势。通过基于Tanner图的诱捕集分析方法,统计APPS-LDPC码(496,248)中由8环组成的部分小型诱捕集并不存在,从而证明了其错误平层降低的原因。展开更多
基金Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos 60773085 and 60801051)the NSFC-KOSEF International Collaborative Research Funds (Grant Nos 60811140346 and F01-2008-000-10021-0)
文摘In this paper, we propose the approach of employing circulant permutation matrices to construct quantum quasicyclic （QC） low-density parity-check （LDPC） codes. Using the proposed approach one may construct some new quantum codes with various lengths and rates of no cycles-length 4 in their Tanner graphs. In addition, these constructed codes have the advantages of simple implementation and low-complexity encoding. Finally, the decoding approach for the proposed quantum QC LDPC is investigated.
基金Foundation item： Supported by the Scientific Research Foundation of Education Department of Hubei Province（B2013069） Supported by the National Science Foundation of Hubei Polytechnic University of China（12xjz14A,11yjz37B）
文摘In this work, we investigate the cyclic codes over the ring F2+ uF2+ vF2. We first study the relationship between linear codes over F2+ uF2+ vF2 and that over F2.Then we give a characterization of the cyclic codes over F2+ uF2+ vF2. Finally, we obtain the number of the cyclic code over F2+ uF2+ vF2 of length n.
文摘同态加密(homomorphic encryption,HE)由于低执行效率和无法保护数据完整性的问题严重限制了其在实际应用中的部署,尤其是在对延迟有严格要求的场景中,为此,提出了一种新的HE来解决这些问题并增强通用性.为了解决执行效率低的问题,设计了多线程矩阵乘法(multithreaded matrix multiplication,MMM)算法.利用MMM算法,可以将加密任务拆解分配给多个线程并行执行,达到加速的目的.针对恶意服务器场景下的数据篡改问题,设计了一个可验证加密机制,利用非交互零知识证明(zk-SNARK)技术保护外包计算中密文的完整性.结合MMM算法,设计了一种高效的基于零知识证明的可验证全同态加密算法(verifiable fully homomorphic encryption based on zk-SNARKs,zk-VFHE).理论分析和实验结果表明,zk-VFHE比同类协议具有更快的执行速度和更高的安全性.
文摘针对准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码中准循环基矩阵的移位系数确定问题,该文提出基于等差数列(AP)的确定方法。该方法构造的校验矩阵的围长至少为8,移位系数由简单的数学表达式确定,节省了编解码存储空间。研究结果表明,该方法对码长和码率参数的设计具有较好的灵活性。同时表明在加性高斯白噪声(AWGN)信道和置信传播(BP)译码算法下,该方法构造的码字在码长为1008、误比特率为510-时,信噪比优于渐进边增长(PEG)码近0.3 d B。
文摘为降低LDPC(低密度奇偶校验码)码错误平层,提出一种基于环分类搜索的APPS-LDPC(数列分割移位的LDPC)码构造算法。该算法具有码长、码率和列重的任意可设性,同时该类码的Tanner图围长至少为8。循环移位因子可以通过简单的代数表达式描述,从而降低内存需求。仿真结果表明,当误码率达到10-5时,APPS-LDPC码(496,248)相对于PEG-LDPC(渐进边增长LDPC)码获得了约1.9 d B的性能提升;随着信噪比的升高,两条译码性能曲线之间的差距将更大。此外,列重为3的APPS-LDPC码(6144,5376)在信噪比4.6 d B以后并未出现明显的错误平层。该构造算法与PS-LDPC码相比,在误码率达到10-8时大约获得0.25 d B增益;与围长为4和6的PEG构造算法相比,在错误平层区域其译码性能极优;同时相较于此两者,其构造复杂度和耗时也展现出一定优势。通过基于Tanner图的诱捕集分析方法,统计APPS-LDPC码(496,248)中由8环组成的部分小型诱捕集并不存在,从而证明了其错误平层降低的原因。
