LDPC编译码的研究与性能仿真

LDPC编译码的研究与性能仿真
低密度奇偶校验码（Low Density Parity Check Codes，简称LDPC码）以其低复杂度的迭代译码算法和可逼近信道容量限而成为目前最佳的编码技术之一，因其具有强大的纠错性能力且译码器结构简单而在深空探测、卫星通信等领域得到广泛的应用。

LDPC码具有以下优点：(1)不需要深度交织获得很好的误码性能；(2)具有更好的误帧率性能；(3)错误平层大大降低；(4)译码不基于网格；
(5)并行译码，译码延时小等。

低密度奇偶校验码是一种特殊的线性分组码，它的特殊性表现在其校验矩阵的稀疏性上，这也是它呈现出较好性能的根本原因。

自LDPC码被重新认识以来，如何构造实用型好码，如何实现LDPC码的高效编译码技术逐渐成为人们研究LDPC码理论的一个热点。

LDPC码可分为随机LDPC码和QC-LDPC码（Quasi-cyclic LDPC准循环低密度奇偶校验码），准循环LDPC码作为LDPC码的一个重要的子类，其最大特点是具有准循环的结构形式，无需占用大量存储空间，只需存储基矩阵，另外，它的准循环特性使得其易于实现高效的低复杂度的编码和译码，易于硬件实现，因此对准循环LDPC码的研究具有重要的理论价值和实际意义。

本文在对LDPC码的基本定义、分类介绍基础之上，系统的分析总结了校验矩阵的构造方法和LDPC码的不同编译码算法。

在实际的设计中，以结构化构造法构造码率为1/2的校验矩阵为例，对该矩阵的构造过程进行阐述，完成编码部分的内容。

然后利用BP算法对其进行译码。

最后在MATLAB环境下对LDPC码编译码过程进行仿真，比较了不同索引矩阵参数和不同码长对系统性能的影响，通过分析对比得出了该结构码的最佳参数和
最适码长，显示了该码的优异性能。