随着人们对大数据量、高速率通信需求的日益增长,运用传统信道编码技术保障数据可靠传输变得愈加困难。在迫切的寻求一种全新的编码技术的情况下,数字喷泉码应运而生,相比于固定码率的传统编码来说,它具有可以根据信道情况调整编码长度、无需信道反馈等优点。起初的喷泉码是基于删除信道提出的,但是由于喷泉码独特的优点,研究者们开始把喷泉码应用到其它信道模型中,并取得了一些成果。本文将以喷泉码中性能最为优秀的Raptor码为研究对象,探究其在噪声信道下的性能,并设计了一种具有高效率的Raptor码。主要研究内容如下:首先,介绍了数字喷泉码的概念。对数字喷泉码中经典的LT码编码过程和译码方法进行了具体的讲述,然后阐述了几种度分布函数,比较了不同度分布函数下LT码的性能。详细分析了LDPC码的编译码过程,其中包括:稀疏校验矩阵H、编码方案、译码流程。并叙述了Raptor码的原理,以及噪声信道下Raptor码的LLR-BP译码方案,重点对预编码为LDPC码的Raptor码进行了性能分析。其次,对AWGN信道下Raptor码的LLR-BP算法进行了改进。针对LLR-BP算法复杂度较高的问题,推导了Raptor码的最小和算法,通过仿真可知,具有修正因子的最小和算法虽然性能没有LLR-BP算法性能好,但可以有效降低算法复杂度,便于硬件实现。针对迭代更新算法是对输入节点和输出节点进行分步更新的问题,引用了非动态异步更新策略,通过与传统迭代方法进行仿真对比,可知这种策略可以加快收敛速率,减少译码时延。然后结合两种方案,提出了非动态调度的Raptor最小和算法,并通过仿真证实了其良好的性能。最后,设计了一种基于编码算法优化的高效Raptor码。针对传统LT码的编码算法的不足,提出了优化的编码方法,通过与传统LT码的编码方法对比,可知优化编码算法具有更好的误码性能。然后介绍了一种高码率的QC-LDPC码,把它作为Raptor码的预编码,与优化编码算法后的LT码进行级联,构造了一种高效Raptor码,通过与传统高效级联码进行仿真对比,突出了构造的Raptor码具有良好的纠错能力,并可以随着信道环境灵活调整的优势。