从20世纪90年代末开始,多媒体应用需求的急剧增加对无线图像传输系统的抗差错性能提出了更高的要求,联合信源信道编码（Joint Source Channel Coding,JSCC）这种抗差错传输技术也因此得到快速发展。LDPC码作为一种非常有潜力的信道编码技术,在JSCC方面的应用也越来越多。另一方面,信息量的爆炸式增长对存储系统的容量以及可靠性都提出了更高要求,原有的里德-索罗门（Reed-Solomon,RS）码和BCH（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem,BCH）码等纠错编码技术的性能已经到达或接近极限;而在迭代译码算法下具有良好纠错性能的LDPC码则作为一种重要的纠错编码技术被广泛应用于各种大容量存储系统,如半导体存储系统、高密度光存储系统以及脱氧核糖核酸（Deoxyribonucleic Acid,DNA）数据存储系统等。鉴于LDPC码在无线通信和数据存储技术中的重要地位,本文着重研究了面向JSCC传输系统和数据存储系统的LDPC编译码算法,其主要贡献包括以下几方面:1.面向JSCC数据传输的LDPC编码算法设计首先,针对JSCC中的双原模图低密度奇偶校验码（Double Protograph Low-Density Parity-Check,DP-LDPC）存在错误平层性能随信息序列的长度缩短以及信源概率增大而下降的问题,提出一种有限长DP-LDPC码的联合优化方法,优化后的DP-LDPC码能够获得较低的错误平层并保持良好的瀑布区性能;另外,采用基于模糊逻辑控制的信源信道速率自适应分配策略,进一步提高系统的传输可靠性。其次,针对基于空间耦合低密度奇偶校验码（Spatially Coupled Low-Density Parity-Check,SC-LDPC）的JSCC方案采用固定且较短的耦合长度以及滑动窗口译码策略,导致系统整体性能提升有限的问题,将任意时刻编码（Anytime Coding）技术引入JSCC系统,简称为任意时间联合信源信道编码（Joint Source Channel Anytime Coding,JSCAC）。在JSCAC方案中采用的指数分布耦合方式和联合扩展窗译码可以保证那些已传输而未被完全恢复的、具有较高信源概率且长度较短的子信息块得到快速纠正。另外,所提出的部分联合扩展窗译码策略可以进一步降低信源译码器和信道译码器之间的错误传播,提高JSCAC系统的整体纠错能力。2.面向DNA数据存储的LDPC编码算法设计为了纠正DNA数据存储过程中常出现的非对称替换错误,提出一种由变长游程限制码（Variable-Length Run-Length Limited,VL-RLL）和原模图LDPC码组成的混合编码体系。其中,改进的VL-RLL码用于满足DNA序列的生物限制以及获得接近极限的映射潜力。在原模图LDPC码的设计方面,提出了针对非对称错误测序信道的的外部信息传递算法（Extrinsic Information Transfer,EXIT）,并为不同的测序信道设计一系列的原模图LDPC码。仿真结果表明,优化后的原模图LDPC码比现有DNA数据存储系统使用的纠错编码具有更好的误码性能。3.BP迭代译码及调度策略在HDPC码中的应用推广在LDPC译码算法的应用方面,提出一种扰动的自适应置信传播（Perturbed Adaptive Belief Propagation,P-ABP）算法,用于改善数据存储系统常使用的高密度奇偶校验（High-Density Parity-Check,HDPC）代数码进行软输入软输出（Soft-in-soft-out,SISO）译码时的纠错性能。传统ABP的核心思想是稀疏化奇偶校验矩阵的某些列,使其对应于具有较小对数似然比（Log-likelihood-ratio,LLR）值的最不可靠位。当一些比特具有较大的LLR幅值但符号错误时,这种稀疏化策略可能不是最优的。基于这一观察,本文提出的P-ABP算法将少量具有较大LLR幅值的不稳定比特也纳入奇偶校验矩阵的稀疏化操作中。此外,根据HDPC码的特点,还提出了改进的部分更新分层调度以及混合动态调度策略以进一步提高P-ABP算法性能。仿真结果表明,本文提出的P-ABP算法比传统的ABP算法具有更好的纠错性能和更快的收敛速度。