MATLAB深空通信LDPC编码纠错性能仿真系统

资 源 简 介

本MATLAB项目提供完整的LDPC编码/解码仿真流程，包括校验矩阵生成、编码、BPSK调制、AWGN信道传输及置信传播译码。支持多种码长（如512/1024/2048 bit），适用于深空通信系统的性能评估与算法研究。

详 情 说 明

深空通信LDPC编码纠错性能仿真系统

项目介绍

本项目是一个用于深空通信场景的LDPC编码纠错性能仿真系统。系统实现了完整的LDPC编码通信链路仿真，包括校验矩阵构造、编码调制、信道传输、迭代译码等关键模块。通过蒙特卡洛仿真方法，系统能够评估不同码长和信噪比条件下的误码性能，为深空通信中的编码方案选择提供理论依据和技术支持。

功能特性

• 完整的通信链路仿真：实现从信息生成到译码输出的全流程仿真
• 多码长性能对比：支持512bit、1024bit、2048bit等不同码长的性能分析
• 标准参数配置：可模拟NASA深空通信中采用的LDPC码标准参数
• 先进算法实现：采用稀疏校验矩阵构造技术和对数域置信传播译码算法
• 性能评估指标：提供BER（误码率）和FER（帧错误率）双指标评估
• 可视化输出：生成性能曲线图、收敛分析图等直观的图形结果

使用方法

参数设置

用户可通过修改输入参数来定制仿真条件：

• n：设置LDPC码的编码长度（如512、1024、2048）
• k：指定实际信息数据长度
• SNR_range：定义仿真测试的信噪比范围（如0:1:6 dB）
• max_iter：配置译码器最大迭代次数（通常10-50次）
• num_frames：控制蒙特卡洛仿真次数（影响统计精度）

运行仿真

设置完参数后，直接运行主程序即可启动仿真。系统将自动完成以下流程：

1. 生成指定参数的LDPC校验矩阵
2. 进行多轮蒙特卡洛仿真测试
3. 计算各信噪比点下的BER和FER性能
4. 生成性能曲线和数据分析报表

结果分析

仿真完成后，系统输出：

• BER/FER性能曲线图：展示不同码长随信噪比变化的性能对比
• 数值结果表格：提供具体的性能数据便于定量分析
• 收敛特性图：显示迭代次数与误码性能的关系

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 内存要求：≥4GB RAM（码长越大需求越高）
• 存储空间：≥1GB可用磁盘空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心仿真流程，实现了校验矩阵的构造与验证、编码调制过程的执行、AWGN信道特性的模拟、基于置信传播原理的迭代译码算法，以及误码统计与性能分析功能。该文件通过参数化设计支持不同场景的灵活配置，并集成了结果可视化模块，能够自动生成完整的性能评估报告。