论文摘要
LDPC（Low-Density Parity-Check Codes,低密度校验码）是一种能逼近Shannon容量限的渐进好码,其长码性能甚至超过了Turbo码。由于低密度校验码具有译码复杂度低、错误平层低等诸多优点,它在信息可靠传输中的良好应用前景已经引起学术界和IT业界的高度重视,成为当今信道编码领域最受瞩目的研究热点之一。本文作者结合国家863计划项目（2006AA01Z267）和Philips公司等科研项目,采用理论分析和计算机仿真的方法,对LDPC码的几个关键问题进行了研究。主要完成的工作有以下几个方面:在LDPC的构造方面,首先从总体上介绍了的LDPC码的构造方法;然后介绍了准循环LDPC码的构造方法;最后我们给出了一种并行卷积LDPC码的构造方法。在构造中,利用有限域交织器提高码的随机性、并行卷积码编码器实现快速编码。将LDPC码的校验矩阵分解为分别对应有限域交织器和并行卷积编码器的两个子矩阵,通过子矩阵的设计对编码器进行优化,既可以保证码的性能,又有效地提高了编码速度。在LDPC的译码方面,研究了硬判决和软判决两类译码算法。硬判决方面,介绍了一种常用的比特翻转（BF）算法,得出了高码率的LDPC码更适合采用BF硬判决译码算法的结论;对于软判决,首先介绍并比较了软判决译码的三种测度的译码算法,分析了对数似然比（LLR）测度下译码算法的优势。然后对STIMI标准中的LDPC码在各种LLR译码算法下的性能进行了计算机仿真,对仿真结果并结合这些译码算法的复杂度进行了分析,得到了在性能和译码复杂度之间折衷的最优算法-Normalized MSA。在LDPC的量化译码方面,采用理论分析和仿真相结合的方法分析出了对数似然比测度量化译码性能的优越性,给出了STIMI标准中LDPC码的最终量化设计方案。最后用仿真方法探讨了LDPC码在衰落信道中的应用并得到了两个结论:低码率LDPC码比高码率LDPC码具有更强的抗多径衰落的能力;LDPC码具有能够良好地抵御快衰落的内在交织特性。