低密度校验码(Low-density parity-check codes,LDPC码)是一类线性分组码,其校验矩阵是稀疏矩阵,采用迭代概率译码.由于性能优越,LDPC码有望成为第四代移动通信中的标准信道编码方案.该文采用理论分析和计算机仿真相结合的方法,对LDPC码的基本理论和在移动通信系统中的应用展开研究.论文的主要工作包括:1.研究了LDPC码的基本编译码算法.首先,介绍了LDPC码的编码方法,并归纳了几种常用的码的稀疏校验矩阵的构造方法;其次,描述了基于因子图中校验节点和变量节点之间消息传递的迭代概率译码算法——和乘积算法,给出了LDPC码译码的数学描述;并且总结了目前编译码算法方面的最新研究进展.2.研究了规则LDPC码的性能.首先,给出了不同信道环境(AWGN与Rayleigh)下,几种不同码长和码率的LDPC码的仿真结果和性能分析,指出,随机构造的规则LDPC码在两种信道环境下均可以取得很好的误比特性能;然后,在该课题组前期多级编码工作基础上,提出了一种基于规则LDPC码的高效调制多级编码系统,实验结果表明,所提出的系统既具有很好的功率有效性,又能取得高的频带利用率,可为下一带高速传输系统的设计提供参考;最后,分别研究了低码率和高码率LDPC码在静态图像传输中的性能,针对几种不同方案给出了具体的仿真分析,指出,LDPC码能为图像传输带来显著的性能提高,且系统复杂度低,译码时延短.3.初步研究了非规则LDPC码的性能.分析了非规则LDPC码变量节点的不同度分布引起的内在不等保护(Unequal error protection,UEP)原理,提出了一种基于列重增加稀疏校验矩阵和系统编码的非规则LDPC码的UEP映射方案.仿真采用两个优化的非规则LDPC码,分别给出了在AWGN和Rayleigh信道下的实验结果,指出,采用上述方法设计得到的非规则码不仅可以取得比随机构造的非规则码更好的误比特性能,而且能够有效实现信息序列中重要比特和码字中保护度高的比特之间的映射,进一步分析指出,度数最高的节点具有最好的保护性能,而度数不同的节点间的性能差异受多种因素影响.