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低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)码是一种基于图和迭代译码的信道编码方案,性能非常接近Shannon极限且实现复杂度低,具有很强的纠错抗干扰能力。由于其良好的性能、接近线性时间复杂度的编码算法、可并行实现的译码算法以及广阔的应用前景,LDPC码已经成为信道编码领域的研究热点之一。本文对LDPC码的理论进行了研究,主要内容涉及LDPC码的代数基础、分组码原理基础、LDPC码的编译码、LDPC码校验矩阵的构造等。本文在现有理论的基础上,对LDPC码进行了系统的分析和研究,目的是实现LDPC码的优化设计。首先,在讨论LDPC码的最小距离和围长(girth)的基础上,分析了短环的存在对码性能的影响,并主要研究了LDPC码在了Tanner图中的环在校验矩阵中的形状,提出了一种计算复杂度相当低的方法来统计LDPC码中短环(四环,六环)的数目。这种方法是在判断校验矩阵中任意两行(列)之间重叠度的基础上,来检验校验矩阵中的短环(四环,六环)数。然后,将这种环数检验方法与现有准循环码的设计思想相结合,作为约束条件,根据环数检验结果调整校验矩阵中循环子矩阵的维数和移位因子,获得无四环,一些情况下亦无六环的准循环码,而且设计出来的准循环码性能非常优越。最后,本文提出两种不规则准循环LDPC码的设计方法,第一种方法将校验矩阵中的特定位置的子矩阵用零矩阵和循环矩阵置换,获得一非奇异的方阵,该方阵用于构造生成矩阵。第二种方法是对设计好的校验矩阵进行列交换,获取一主对角线为1的方阵,在将该方阵主对角线下的1元素部分删除,使该方阵变为非奇异的,然后用于构造生成矩阵。并且以实例说明所提出的设计,计算机仿真结果验证本文设计的准循环LDPC码具有良好的误码率性能。