基于MATLAB的LDPC编码与解码仿真系统
项目介绍
本项目实现了一个完整的LDPC(低密度奇偶校验)码编码与解码仿真系统。系统能够模拟数字通信中LDPC码的完整处理流程,从信息序列编码、信道传输到接收端解码恢复。通过自定义校验矩阵生成和多种解码算法,用户可以评估LDPC码在不同信噪比条件下的抗噪声性能,为通信系统设计和算法研究提供有效的仿真工具。
功能特性
- 校验矩阵生成: 支持规则和非规则LDPC校验矩阵的灵活生成
- 高效编码实现: 基于稀疏矩阵运算的快速编码计算
- 多算法解码: 提供置信传播(BP)算法和对数似然比(LLR)软判决解码
- 性能分析: 可模拟不同信噪比条件下的传输场景,统计误码率
- 可视化输出: 生成迭代收敛曲线和性能分析图表
- 参数可配置: 支持自定义码长、码率、迭代次数等关键参数
使用方法
- 参数设置: 修改仿真参数,包括信息序列长度、信噪比范围、最大迭代次数等
- 矩阵配置: 指定LDPC校验矩阵(可直接输入或使用内置生成函数)
- 运行仿真: 执行主程序启动编码-传输-解码全流程仿真
- 结果分析: 查看输出的误码率统计、解码性能曲线和收敛特性
基本调用示例:
% 设置信噪比参数
SNR_dB = 0:2:10;
% 运行主仿真程序
main_simulation();
系统要求
- MATLAB版本: R2016b或更高版本
- 必需工具箱: 通信工具箱(Communications Toolbox)
- 内存建议: 至少4GB RAM(对于大规模矩阵运算)
- 磁盘空间: 100MB可用空间
文件说明
主程序文件整合了系统的核心功能模块,实现了从参数初始化到结果输出的完整仿真流程。具体包括校验矩阵的生成与验证、信息序列的编码计算、模拟信道传输的噪声添加、基于迭代消息传递的解码算法执行,以及误码率统计和性能曲线的生成。该文件通过模块化设计协调各功能组件的工作,确保仿真过程的高效性和结果的可重复性。