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深空探测由于其通信距离远、接收端信噪比极低、且传输时延大等特点,需要高性能的信道编码技术为其提供可靠通信。低密度奇偶校验(Low Density Parity Cheek, LDPC)码具有性能高、复杂度适中,可并行编译码等优势,在深空通信领域受到高度重视。LDPC码的性能接近香农限,但香农编码只给出了理论结构,而未提出具体构造方法,故性能优异的低复杂度结构化LDPC编码,仍是目前有待解决的难点。误码平底(error floor)是目前LDPC码理论及应用中的重要问题,表现为误码率曲线斜率在中高段信噪比区间的突然降低。深空通信要求达到极低的误码率,因此如何有效地消除误码平底对于深空通信有着十分重要的意义。在深空通信信道中,需要使用多组不同码率的编译码器以适应信道的不同状态,速率兼容低密度校验(Rate Compatible LDPC, RC-LDPC)码是一种有效的实现方式,构造高性能率兼容LDPC码一直是深空通信系统中的重要问题。本文在系统阐述LDPC码编译码原理、构造方法等基础上,针对误码平底及RC-LDPC码构造等问题,研究了以下内容：(1)LDPC码构造算法研究：首先,介绍基础LDPC码构造算法,提出了一种联合PEG-ACE的LDPC码构造算法。通过PEG算法构造基矩阵,再结合改进的ACE算法搜索循环移位偏移量,对基矩阵进行准循环扩展。仿真表明该算法相对传统PEG算法性能有所提升。其次,针对原模图LDPC码,提出了一种基于分组替换的原模图LDPC码优化构造算法。用高性能线性分组码替换原模图LDPC码的校验节点,保持了原模图LDPC码优异的性能,对环路的连通性进行了约束,降低其误码平底。仿真表明该算法构造的LDPC码有较好的误码性能。(2)LDPC码误码平底分析：首先,在分析了误码平底产生原因为陷阱集的基础上,提出了一种基于图替换的LDPC码陷阱集消除算法。通过搜索可破坏陷阱集的边,交换这些边消除已有陷阱集。且在搜索交换的同时,依靠判断边和冻结边方式,避免产生新的陷阱集。仿真表明算法可消除部分陷阱集,降低LDPC码误码平底。其次,在分析循环位移矩阵和图的抬升理论的基础上,提出了一种基于环抬升陷阱集消除算法。通过消除Tanner图中短环所构成的陷阱集,消除临界值较小的陷阱集。随着抬升阶数增加,可消除临界值更高的陷阱集。仿真验证了大部分主导陷阱集都被消除,从而有效地降低LDPC码的误码平底。(3)深空通信系统中RC-LDPC码的应用研究：结合深空通信的特点,在打孔算法的基础上,提出了一种基于有序打孔的RC-LDPC码构造算法,实现率兼容LDPC码设计。通过分析恢复树,优化打孔节点选择,构造高性能率兼容LDPC码。仿真验证有序打孔算法性能优异,高码率码性能相比以往打孔算法有较大提升,且误码平底较低,适合用于深空通信系统。