伽羅瓦域運(yùn)算系統(tǒng)和方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種伽羅瓦域運(yùn)算系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括：位數(shù)變換裝置，用于將當(dāng)前參與運(yùn)算的碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式變換為等位多項(xiàng)式；非進(jìn)位二進(jìn)制加法器，與位數(shù)變換裝置相連，用于對(duì)位數(shù)變換裝置變換后的等位多項(xiàng)式進(jìn)行加法運(yùn)算；伽羅瓦域轉(zhuǎn)換器，與非進(jìn)位二進(jìn)制加法器相連，用于將非進(jìn)位二進(jìn)制加法器得到的加法運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)要求的伽羅瓦域元素格式。本發(fā)明通過(guò)對(duì)不同碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行等位轉(zhuǎn)換操作，能夠使各個(gè)多項(xiàng)式的次數(shù)相同，進(jìn)而可以對(duì)各個(gè)多項(xiàng)式的系數(shù)向量進(jìn)行運(yùn)算，簡(jiǎn)化了運(yùn)算過(guò)程，解決了相關(guān)技術(shù)中軟硬結(jié)合實(shí)現(xiàn)伽羅瓦域運(yùn)算的方式比較繁瑣，且設(shè)備成本較高的問(wèn)題，提升了系統(tǒng)的性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】伽羅瓦域運(yùn)算系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，更具體地，涉及一種伽羅瓦域運(yùn)算系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在通信系統(tǒng)中，通常會(huì)涉及到伽羅瓦域運(yùn)算的應(yīng)用，例如:伽羅瓦域加法和/或乘法的應(yīng)用；其中，不僅涉及到相同次數(shù)的多項(xiàng)式加法，而且還涉及到不同次數(shù)多項(xiàng)式的加法。伽羅瓦域中的多項(xiàng)式可表示為向量的形式，如X2+1可表示為[101]。故在進(jìn)行伽羅瓦域的相關(guān)計(jì)算時(shí)可以只考慮系數(shù)之間的計(jì)算，即做向量之間的運(yùn)算。伽羅瓦域中多項(xiàng)式的加法和普通的加法器有很大不同，伽羅瓦域加法是非進(jìn)位二進(jìn)制加法，而且伽羅瓦域加法的加數(shù)和被加數(shù)都處于浮動(dòng)狀態(tài)，現(xiàn)有技術(shù)中通常通過(guò)軟件與硬件結(jié)合的方式進(jìn)行運(yùn)算，這種實(shí)現(xiàn)方式比較繁瑣，且設(shè)備成本較高。
[0003]針對(duì)相關(guān)技術(shù)中軟硬結(jié)合實(shí)現(xiàn)伽羅瓦域運(yùn)算的方式比較繁瑣，且設(shè)備成本較高的問(wèn)題，目如尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種伽羅瓦域運(yùn)算系統(tǒng)和方法，以至少解決上述相關(guān)技術(shù)中軟硬結(jié)合實(shí)現(xiàn)伽羅瓦域運(yùn)算的方式比較繁瑣，且設(shè)備成本較高的問(wèn)題。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種伽羅瓦域運(yùn)算系統(tǒng)，包括:位數(shù)變換裝置，用于將當(dāng)前參與運(yùn)算的碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式變換為等位多項(xiàng)式；非進(jìn)位二進(jìn)制加法器，與位數(shù)變換裝置相連，用于對(duì)位數(shù)變換裝置變換后的等位多項(xiàng)式進(jìn)行加法運(yùn)算；伽羅瓦域轉(zhuǎn)換器，與非進(jìn)位二進(jìn)制加法器相連，用于將非進(jìn)位二進(jìn)制加法器得到的加法運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)要求的伽羅瓦域元素格式。
[0006]上述位數(shù)變換裝置包括:系數(shù)接收單元，用于接收當(dāng)前參與運(yùn)算的第一碼字和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的系數(shù)；計(jì)數(shù)器，與系數(shù)接收單元相連，用于計(jì)算第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)；控制器，與計(jì)數(shù)器相連，用于根據(jù)計(jì)數(shù)器計(jì)算得到的位數(shù)，對(duì)第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式和/或第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行補(bǔ)位操作，以使第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同。
[0007]上述位數(shù)變換裝置包括:第一計(jì)數(shù)器，用于接收當(dāng)前參與運(yùn)算的第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的系數(shù)，并計(jì)算第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)；第二計(jì)數(shù)器，用于接收當(dāng)前參與運(yùn)算的第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的系數(shù)，并計(jì)算第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)；控制器，與第一計(jì)數(shù)器和第一計(jì)數(shù)器相連，用于根據(jù)第一計(jì)數(shù)器和第二計(jì)數(shù)器計(jì)算得到的位數(shù)，對(duì)第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式和/或第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行補(bǔ)位操作，以使第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同。
[0008]上述控制器包括:位數(shù)比較單元，用于比較第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)與第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)的大小；第一補(bǔ)位單元，與位數(shù)比較單元相連，用于根據(jù)位數(shù)比較單元的比較結(jié)果，對(duì)位數(shù)較小的多項(xiàng)式的高位系數(shù)補(bǔ)0，以使第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同。
[0009]上述控制器包括:第二補(bǔ)位單元，用于對(duì)第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的高位系數(shù)補(bǔ)入N-Ml個(gè)0，對(duì)第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的高位系數(shù)補(bǔ)入N-M2個(gè)0，其中，N為設(shè)定位數(shù)，Ml為第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)，M2為第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提高了一種伽羅瓦域運(yùn)算方法，方法應(yīng)用于上述伽羅瓦域運(yùn)算系統(tǒng)，該方法包括:位數(shù)變換裝置將當(dāng)前參與運(yùn)算的碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式變換為等位多項(xiàng)式；非進(jìn)位二進(jìn)制加法器對(duì)位數(shù)變換裝置變換后的等位多項(xiàng)式進(jìn)行加法運(yùn)算；伽羅瓦域轉(zhuǎn)換器將非進(jìn)位二進(jìn)制加法器得到的加法運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)要求的伽羅瓦域元素格式。
[0011]上述位數(shù)變換裝置將當(dāng)前參與運(yùn)算的碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式變換為等位多項(xiàng)式包括:位數(shù)變換裝置中的系數(shù)接收單元接收當(dāng)前參與運(yùn)算的第一碼字和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的系數(shù)；位數(shù)變換裝置中的計(jì)數(shù)器計(jì)算第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)；位數(shù)變換裝置中的控制器根據(jù)計(jì)數(shù)器計(jì)算得到的位數(shù)，對(duì)第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式和/或第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行補(bǔ)位操作，以使第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同。
[0012]上述位數(shù)變換裝置將當(dāng)前參與運(yùn)算的碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式變換為等位多項(xiàng)式包括:位數(shù)變換裝置中的第一計(jì)數(shù)器接收當(dāng)前參與運(yùn)算的第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的系數(shù)，并計(jì)算第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)；位數(shù)變換裝置中的第二計(jì)數(shù)器接收當(dāng)前參與運(yùn)算的第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的系數(shù)，并計(jì)算第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)；位數(shù)變換裝置中的控制器根據(jù)第一計(jì)數(shù)器和第二計(jì)數(shù)器計(jì)算得到的位數(shù)，對(duì)第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式和/或第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行補(bǔ)位操作，以使第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同。
[0013]上述控制器對(duì)第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式和/或第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行補(bǔ)位操作，以使第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同包括:控制器中的位數(shù)比較單元比較第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)與第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)的大小；控制器中的第一補(bǔ)位單元根據(jù)位數(shù)比較單元的比較結(jié)果，對(duì)位數(shù)較小的多項(xiàng)式的高位系數(shù)補(bǔ)0，以使第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同。
[0014]上述控制器對(duì)第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式和/或第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行補(bǔ)位操作，以使第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同包括:控制器中的第二補(bǔ)位單元對(duì)第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的高位系數(shù)補(bǔ)入N-Ml個(gè)0，對(duì)第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的高位系數(shù)補(bǔ)入N-M2個(gè)0，其中，N為設(shè)定位數(shù)，Ml為第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)，M2為第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)。
[0015]本發(fā)明通過(guò)對(duì)不同碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行等位轉(zhuǎn)換操作，能夠使各個(gè)多項(xiàng)式的次數(shù)相同，進(jìn)而可以對(duì)各個(gè)多項(xiàng)式的系數(shù)向量進(jìn)行運(yùn)算，簡(jiǎn)化了運(yùn)算過(guò)程，解決了相關(guān)技術(shù)中軟硬結(jié)合實(shí)現(xiàn)伽羅瓦域運(yùn)算的方式比較繁瑣，且設(shè)備成本較高的問(wèn)題，提升了系統(tǒng)的性能。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:[0017]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的伽羅瓦域運(yùn)算系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的伽羅瓦域運(yùn)算系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的伽羅瓦域運(yùn)算方法的流程圖；以及
[0020]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的伽羅瓦域運(yùn)算方法的具體流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例采用自適應(yīng)的計(jì)算方法，結(jié)合伽羅瓦域計(jì)算特點(diǎn)，將加法器利用固定的硬件電路實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了伽羅瓦域浮動(dòng)的加法計(jì)算。如圖1所示的伽羅瓦域運(yùn)算系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括:位數(shù)變換裝置12、非進(jìn)位二進(jìn)制加法器14和伽羅瓦域轉(zhuǎn)換器16，各個(gè)部件的功能如下:
[0023]位數(shù)變換裝置12，用于將當(dāng)前參與運(yùn)算的碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式變換為等位多項(xiàng)式；本實(shí)施例的等位多項(xiàng)式指各個(gè)多項(xiàng)式具有相同的次數(shù)，例如:x3+l與0x3+x2+2為等位多項(xiàng)式；
[0024]非進(jìn)位二進(jìn)制加法器14，與位數(shù)變換裝置12相連，用于對(duì)位數(shù)變換裝置12變換后的等位多項(xiàng)式進(jìn)行加法運(yùn)算；
[0025]本實(shí)施例針對(duì)伽羅瓦域的運(yùn)算特點(diǎn)，其加法器采用的是非進(jìn)位二進(jìn)制加法器；
[0026]伽羅瓦域轉(zhuǎn)換器16，與非進(jìn)位二進(jìn)制加法器14相連，用于將非進(jìn)位二進(jìn)制加法器14得到的加法運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)要求的伽羅瓦域元素格式；例如:該伽羅瓦域最簡(jiǎn)單的表不式。
[0027]本實(shí)施例通過(guò)對(duì)不同碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行等位轉(zhuǎn)換操作，能夠使各個(gè)多項(xiàng)式的次數(shù)相同，進(jìn)而可以對(duì)各個(gè)多項(xiàng)式的系數(shù)向量進(jìn)行運(yùn)算，簡(jiǎn)化了運(yùn)算過(guò)程，解決了相關(guān)技術(shù)中軟硬結(jié)合實(shí)現(xiàn)伽羅瓦域運(yùn)算的方式比較繁瑣，且設(shè)備成本較高的問(wèn)題，提升了系統(tǒng)的性倉(cāng)泛。
[0028]上述位數(shù)變換裝置12在實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以通過(guò)多種形式實(shí)現(xiàn)，本實(shí)施例僅以下述兩種實(shí)現(xiàn)方式為例進(jìn)行說(shuō)明，方式一:位數(shù)變換裝置12包括:系數(shù)接收單元，用于接收當(dāng)前參與運(yùn)算的第一碼字和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的系數(shù)；計(jì)數(shù)器，與系數(shù)接收單元相連，用于計(jì)算第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)；控制器，與計(jì)數(shù)器相連，用于根據(jù)計(jì)數(shù)器計(jì)算得到的位數(shù)，對(duì)第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式和/或第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行補(bǔ)位操作，以使第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同。
[0029]方式二:位數(shù)變換裝置12包括:第一計(jì)數(shù)器，用于接收當(dāng)前參與運(yùn)算的第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的系數(shù)，并計(jì)算第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)；第二計(jì)數(shù)器，用于接收當(dāng)前參與運(yùn)算的第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的系數(shù)，并計(jì)算第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)；控制器，與第一計(jì)數(shù)器和第一計(jì)數(shù)器相連，用于根據(jù)第一計(jì)數(shù)器和第二計(jì)數(shù)器計(jì)算得到的位數(shù)，對(duì)第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式和/或第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行補(bǔ)位操作，以使第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同。
[0030]上述方式一和方式二無(wú)論哪種方式，均可以根據(jù)多項(xiàng)式系數(shù)的個(gè)數(shù)計(jì)算出多項(xiàng)式的位數(shù)，進(jìn)而提供給控制器進(jìn)行補(bǔ)位操作，具體的補(bǔ)位方式可以是對(duì)二者中位數(shù)較小的進(jìn)行補(bǔ)位，基于此，上述控制器可以包括:位數(shù)比較單元，用于比較第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)與第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)的大小；第一補(bǔ)位單元，與位數(shù)比較單元相連，用于根據(jù)位數(shù)比較單元的比較結(jié)果，對(duì)位數(shù)較小的多項(xiàng)式的高位系數(shù)補(bǔ)O，以使第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同。
[0031]或者，也可以根據(jù)設(shè)定的位數(shù)，對(duì)參與運(yùn)算的兩個(gè)多項(xiàng)式均進(jìn)行補(bǔ)位，基于此，上述控制器包括:第二補(bǔ)位單元，用于對(duì)第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的高位系數(shù)補(bǔ)入N-Ml個(gè)0，對(duì)第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的高位系數(shù)補(bǔ)入N-M2個(gè)0，其中，N為設(shè)定位數(shù)，Ml為第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)，M2為第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)。
[0032]基于上述實(shí)現(xiàn)方式，本實(shí)施例提供了一種具體的伽羅瓦域運(yùn)算系統(tǒng)，此處的非進(jìn)位二進(jìn)制加法器被設(shè)定為固定的位數(shù)，即進(jìn)行加法的兩個(gè)二進(jìn)制向量的位數(shù)固定，在此假設(shè)為N。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，本系統(tǒng)由以下幾部分組成:
[0033]兩個(gè)計(jì)數(shù)器，分別為計(jì)數(shù)器21和計(jì)數(shù)器22，均用于輸入兩個(gè)相加的碼字多項(xiàng)式的系數(shù)，并計(jì)算碼字多項(xiàng)式的輸入位數(shù)，本實(shí)施例中以計(jì)數(shù)器21接收多項(xiàng)式a的系數(shù)，計(jì)數(shù)器22接收多項(xiàng)式b的系數(shù)為例進(jìn)行說(shuō)明，假設(shè)二者計(jì)算得到的結(jié)果分別為Ml和M2 ；
[0034]補(bǔ)‘0’控制器23，用于根據(jù)上述計(jì)數(shù)器計(jì)算的位數(shù)結(jié)果Ml和M2，在多項(xiàng)式的高位補(bǔ)0，多項(xiàng)式I和多項(xiàng)式2高位補(bǔ)O的個(gè)數(shù)分別為:N-M1和N-M2，然后輸出等位多項(xiàng)式，本實(shí)施例中補(bǔ)充完O之后得到的等位多項(xiàng)式為真正進(jìn)行加法的多項(xiàng)式；
[0035]非進(jìn)位二進(jìn)制加法器24，即伽羅瓦域中的加法器:由于伽羅瓦域加法器是沒(méi)有進(jìn)位的加法器，所以此處的二進(jìn)制加法器是位數(shù)為N的非二進(jìn)制加法器，負(fù)責(zé)將生成的兩個(gè)等位的多項(xiàng)式做加法；
[0036]伽羅瓦域轉(zhuǎn)換器25，用于將加法結(jié)果轉(zhuǎn)換為伽羅瓦域中最簡(jiǎn)表達(dá)式。
[0037]對(duì)應(yīng)于圖1提供的系統(tǒng)，本實(shí)施例還提供了一種伽羅瓦域運(yùn)算方法，該方法應(yīng)用于上述伽羅瓦域運(yùn)算系統(tǒng)，參見(jiàn)圖3，該方法包括如下步驟:
[0038]步驟S302，位數(shù)變換裝置將當(dāng)前參與運(yùn)算的碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式變換為等位多項(xiàng)式；
[0039]步驟S304，非進(jìn)位二進(jìn)制加法器對(duì)位數(shù)變換裝置變換后的等位多項(xiàng)式進(jìn)行加法運(yùn)算；
[0040]步驟S306，伽羅瓦域轉(zhuǎn)換器將非進(jìn)位二進(jìn)制加法器得到的加法運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)要求的伽羅瓦域元素格式。
[0041]本實(shí)施例的方法，通過(guò)對(duì)不同碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行等位轉(zhuǎn)換操作，能夠使各個(gè)多項(xiàng)式的次數(shù)相同，進(jìn)而可以對(duì)各個(gè)多項(xiàng)式的系數(shù)向量進(jìn)行運(yùn)算，簡(jiǎn)化了運(yùn)算過(guò)程，解決了相關(guān)技術(shù)中軟硬結(jié)合實(shí)現(xiàn)伽羅瓦域運(yùn)算的方式比較繁瑣，且設(shè)備成本較高的問(wèn)題，提升了系統(tǒng)的性能。
[0042]基于上述位數(shù)變換方式，本實(shí)施例的上述位數(shù)變換裝置將當(dāng)前參與運(yùn)算的碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式變換為等位多項(xiàng)式可以采用如下方式實(shí)現(xiàn)，方式一:1)位數(shù)變換裝置中的系數(shù)接收單元接收當(dāng)前參與運(yùn)算的第一碼字和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的系數(shù)；2)位數(shù)變換裝置中的計(jì)數(shù)器計(jì)算第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)；3)位數(shù)變換裝置中的控制器根據(jù)計(jì)數(shù)器計(jì)算得到的位數(shù)，對(duì)第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式和/或第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行補(bǔ)位操作，以使第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同。
[0043]方式二:1)位數(shù)變換裝置中的第一計(jì)數(shù)器接收當(dāng)前參與運(yùn)算的第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的系數(shù)，并計(jì)算第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)；2)位數(shù)變換裝置中的第二計(jì)數(shù)器接收當(dāng)前參與運(yùn)算的第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的系數(shù)，并計(jì)算第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)；3)位數(shù)變換裝置中的控制器根據(jù)第一計(jì)數(shù)器和第二計(jì)數(shù)器計(jì)算得到的位數(shù)，對(duì)第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式和/或第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行補(bǔ)位操作，以使第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同。
[0044]對(duì)應(yīng)于上述系統(tǒng)中的補(bǔ)位方式，本實(shí)施例的上述控制器對(duì)第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式和/或第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行補(bǔ)位操作，以使第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同可以包括:控制器中的位數(shù)比較單元比較第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)與第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)的大?。豢刂破髦械牡谝谎a(bǔ)位單元根據(jù)位數(shù)比較單元的比較結(jié)果，對(duì)位數(shù)較小的多項(xiàng)式的高位系數(shù)補(bǔ)0，以使第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同?；蛘?，采用上述控制器中的第二補(bǔ)位單元對(duì)第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的高位系數(shù)補(bǔ)入N-Ml個(gè)0，對(duì)第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的高位系數(shù)補(bǔ)入N-M2個(gè)0，其中，N為設(shè)定位數(shù)，Ml為第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)，M2為第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)。
[0045]對(duì)應(yīng)于上述圖2所示的系統(tǒng)，本實(shí)施例還提供了一種具體的伽羅瓦域運(yùn)算方法，本方法中首先固定非進(jìn)位二進(jìn)制加法器的位數(shù)，因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中，伽羅瓦域的加法最大位數(shù)是可以事先預(yù)計(jì)的，在此先假設(shè)為N。該方法的流程圖如圖4所示，包括以下步驟:
[0046]步驟S402，初始化，將計(jì)數(shù)器和補(bǔ)‘0’控制器以及加法器和轉(zhuǎn)換器清零。
[0047]步驟S404，利用計(jì)數(shù)器I和計(jì)數(shù)器2計(jì)算兩個(gè)輸入多項(xiàng)式的位數(shù)，即次數(shù)，假設(shè)多項(xiàng)式I的次數(shù)為Ml，多項(xiàng)式2的次數(shù)為M2。
[0048]步驟S406，將計(jì)算的次數(shù)結(jié)果輸入到補(bǔ)‘0’控制器中，將兩輸入多項(xiàng)式中與非進(jìn)位二進(jìn)制加法器位數(shù)相差的高位位數(shù)補(bǔ)全為‘0’，使得兩輸入的位數(shù)均為N。
[0049]步驟S408，將補(bǔ)全的等位多項(xiàng)式進(jìn)行非進(jìn)位二進(jìn)制加法計(jì)算，得到計(jì)算結(jié)果。
[0050]步驟S410，將加法結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)換。由于計(jì)算得到的加法結(jié)果還不是最終的伽羅瓦域要求的形式，故需要利用伽羅瓦域轉(zhuǎn)換器將其進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換到最終的伽羅瓦域最簡(jiǎn)多項(xiàng)式形式。
[0051]步驟S412，輸出最終得到兩個(gè)多項(xiàng)式加法結(jié)果。
[0052]例如:假設(shè)N=6,多項(xiàng)式I表示為[101]，多項(xiàng)式2表示為[10001]，則Ml=3, M2=6。故需要將多項(xiàng)式I和多項(xiàng)式2補(bǔ)充為:[000101]和[010001]。故兩者進(jìn)行非進(jìn)位二進(jìn)制加法得到:[010100]，再將此結(jié)果利用所規(guī)定的伽羅瓦域轉(zhuǎn)換法則(此法則因制定人不同而不同)，得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)換結(jié)果，即為最終所求的伽羅瓦域加法結(jié)果。
[0053]從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:上述實(shí)施例通過(guò)對(duì)不同碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行等位轉(zhuǎn)換操作，能夠使各個(gè)多項(xiàng)式的次數(shù)相同，進(jìn)而可以對(duì)各個(gè)多項(xiàng)式的系數(shù)向量進(jìn)行運(yùn)算，簡(jiǎn)化了運(yùn)算過(guò)程，解決了相關(guān)技術(shù)中軟硬結(jié)合實(shí)現(xiàn)伽羅瓦域運(yùn)算的方式比較繁瑣，且設(shè)備成本較高的問(wèn)題，該硬件實(shí)現(xiàn)過(guò)程簡(jiǎn)單，提升了系統(tǒng)的性能。[0054]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來(lái)執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
[0055]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種伽羅瓦域運(yùn)算系統(tǒng)，其特征在于，包括: 位數(shù)變換裝置，用于將當(dāng)前參與運(yùn)算的碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式變換為等位多項(xiàng)式； 非進(jìn)位二進(jìn)制加法器，與所述位數(shù)變換裝置相連，用于對(duì)所述位數(shù)變換裝置變換后的等位多項(xiàng)式進(jìn)行加法運(yùn)算； 伽羅瓦域轉(zhuǎn)換器，與所述非進(jìn)位二進(jìn)制加法器相連，用于將所述非進(jìn)位二進(jìn)制加法器得到的加法運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)要求的伽羅瓦域元素格式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述位數(shù)變換裝置包括: 系數(shù)接收單元，用于接收當(dāng)前參與運(yùn)算的第一碼字和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的系數(shù)；計(jì)數(shù)器，與系數(shù)接收單元相連，用于計(jì)算所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)； 控制器，與所述計(jì)數(shù)器相連，用于根據(jù)所述計(jì)數(shù)器計(jì)算得到的位數(shù)，對(duì)所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式和/或所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行補(bǔ)位操作，以使所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述位數(shù)變換裝置包括: 第一計(jì)數(shù)器，用于接收當(dāng)前參與運(yùn)算的第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的系數(shù)，并計(jì)算所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)； 第二計(jì)數(shù)器，用于接收當(dāng)前參與運(yùn)算的第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的系數(shù)，并計(jì)算所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)； 控制器，與所述第一計(jì)數(shù)器和所述第一計(jì)數(shù)器相連，用于根據(jù)所述第一計(jì)數(shù)器和所述第二計(jì)數(shù)器計(jì)算得到的位數(shù)，對(duì)所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式和/或所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行補(bǔ)位操作，以使所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括: 位數(shù)比較單元，用于比較所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)與所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)的大??； 第一補(bǔ)位單元，與所述位數(shù)比較單元相連，用于根據(jù)所述位數(shù)比較單元的比較結(jié)果，對(duì)位數(shù)較小的多項(xiàng)式的高位系數(shù)補(bǔ)O，以使所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括: 第二補(bǔ)位單元，用于對(duì)所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的高位系數(shù)補(bǔ)入N-Ml個(gè)O，對(duì)所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的高位系數(shù)補(bǔ)入N-M2個(gè)O，其中，N為設(shè)定位數(shù)，Ml為所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)，M2為所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)。
6.一種伽羅瓦域運(yùn)算方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的伽羅瓦域運(yùn)算系統(tǒng)，所述方法包括: 所述位數(shù)變換裝置將當(dāng)前參與運(yùn)算的碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式變換為等位多項(xiàng)式； 所述非進(jìn)位二進(jìn)制加法器對(duì)所述位數(shù)變換裝置變換后的等位多項(xiàng)式進(jìn)行加法運(yùn)算；所述伽羅瓦域轉(zhuǎn)換器將所述非進(jìn)位二進(jìn)制加法器得到的加法運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)要求的伽羅瓦域元素格式。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述位數(shù)變換裝置將當(dāng)前參與運(yùn)算的碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式變換為等位多項(xiàng)式包括: 所述位數(shù)變換裝置中的系數(shù)接收單元接收當(dāng)前參與運(yùn)算的第一碼字和第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的系數(shù)； 所述位數(shù)變換裝置中的計(jì)數(shù)器計(jì)算所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)； 所述位數(shù)變換裝置中的控制器根據(jù)所述計(jì)數(shù)器計(jì)算得到的位數(shù)，對(duì)所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式和/或所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行補(bǔ)位操作，以使所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述位數(shù)變換裝置將當(dāng)前參與運(yùn)算的碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式變換為等位多項(xiàng)式包括: 所述位數(shù)變換裝置中的第一計(jì)數(shù)器接收當(dāng)前參與運(yùn)算的第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的系數(shù)，并計(jì)算所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)； 所述位數(shù)變換裝置中的第二計(jì)數(shù)器接收當(dāng)前參與運(yùn)算的第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的系數(shù)，并計(jì)算所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)； 所述位數(shù)變換裝置中的控制器根據(jù)所述第一計(jì)數(shù)器和所述第二計(jì)數(shù)器計(jì)算得到的位數(shù)，對(duì)所述第一碼字對(duì) 應(yīng)的多項(xiàng)式和/或所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行補(bǔ)位操作，以使所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述控制器對(duì)所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式和/或所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行補(bǔ)位操作，以使所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同包括: 所述控制器中的位數(shù)比較單元比較所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)與所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)的大??； 所述控制器中的第一補(bǔ)位單元根據(jù)所述位數(shù)比較單元的比較結(jié)果，對(duì)位數(shù)較小的多項(xiàng)式的高位系數(shù)補(bǔ)O，以使所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述控制器對(duì)所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式和/或所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式進(jìn)行補(bǔ)位操作，以使所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)和所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)相同包括: 所述控制器中的第二補(bǔ)位單元對(duì)所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的高位系數(shù)補(bǔ)入N-Ml個(gè).0，對(duì)所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的高位系數(shù)補(bǔ)入N-M2個(gè)0，其中，N為設(shè)定位數(shù)，Ml為所述第一碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)，M2為所述第二碼字對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式的位數(shù)。
【文檔編號(hào)】G06F7/50GK103729162SQ201210391218
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月15日
【發(fā)明者】劉會(huì)娟, 蘇志強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京兆易創(chuàng)新科技股份有限公司