MATLAB实现：基于置信传播算法的LDPC码经典译码系统

资 源 简 介

本项目采用MATLAB实现LDPC码的经典置信传播（BP）译码算法，支持在AWGN信道下对二进制编码序列进行高效译码，适用于通信系统仿真与编码理论研究。

详 情 说 明

基于置信传播算法的LDPC码经典译码系统

项目介绍

本项目实现LDPC码的经典置信传播（Belief Propagation, BP）译码算法，支持在MATLAB环境下对二进制LDPC编码序列进行高效译码。系统可处理加性高斯白噪声（AWGN）信道下的软判决输入，通过迭代消息传递计算后验概率，最终输出译码结果。系统包含完整的译码流程：初始化、校验节点更新、变量节点更新、硬判决和迭代终止判断。

功能特性

• 经典BP译码算法：实现标准的置信传播迭代译码流程
• 软判决处理：支持对数似然比（LLR）形式的软信息输入
• 稀疏矩阵优化：利用MATLAB稀疏矩阵特性提升运算效率
• 可配置参数：支持自定义最大迭代次数和译码精度阈值
• 完整状态反馈：提供译码成功/失败状态及迭代统计信息

使用方法

输入参数

1. 接收序列：实数向量，表示经AWGN信道传输后各比特的对数似然比（LLR）
2. LDPC校验矩阵：稀疏二进制矩阵（sparse logical矩阵），定义码字的校验关系
3. 算法参数：

- 最大迭代次数：标量整数 - 译码精度阈值：标量浮点数

输出结果

1. 译码结果：硬判决后的二进制序列（0/1向量）
2. 译码状态：标识译码成功或失败
3. 迭代统计：实际迭代次数和最终校验错误数

基本调用示例

% 加载校验矩阵H（稀疏逻辑矩阵） load('H_matrix.mat');

% 生成接收序列（LLR向量） received_llr = ...;

% 设置算法参数 max_iter = 50; threshold = 1e-6;

% 调用译码函数 [decoded_bits, status, iter_count, error_count] = main(received_llr, H, max_iter, threshold);

系统要求

• MATLAB版本：R2016b或更高版本
• 必需工具箱：无特殊工具箱要求，仅需基础MATLAB环境
• 内存建议：根据校验矩阵规模而定，建议不少于4GB RAM

文件说明

主程序文件实现了完整的LDPC译码流水线，包含信道初始信息的预处理、迭代消息传递机制的核心运算、校验约束的实时验证以及自适应终止条件的判断逻辑。具体而言，该文件完成了从软信息输入到硬判决输出的全过程协调，通过优化稀疏矩阵运算实现了高效的校验节点与变量节点更新，并提供了详尽的译码状态反馈。