基于无四环和六环约束的短码长准循环LDPC码构造算法的MATLAB实现

资 源 简 介

本项目设计并实现了一种高效的准循环LDPC码构造算法，专注短码长场景。通过优化基矩阵与循环移位系数，确保校验矩阵无四环和六环，在保证编码性能的同时降低译码复杂度。系统提供完整实现与示例。

详 情 说 明

基于无四环和六环约束的短码长准循环LDPC码构造算法设计与实现

项目介绍

本项目设计并实现了一种高效的准循环LDPC码构造方法，专门针对短码长场景进行优化。通过采用准循环矩阵代数构造法，结合基于图论的环检测算法和循环移位系数优化选择策略，确保生成的校验矩阵不含四环和六环，从而在保证编码性能的同时显著降低译码复杂度。该系统提供完整的矩阵生成、环检测和性能验证功能，支持用户自定义码长和码率参数。

功能特性

• 无四环六环约束：严格保证生成的校验矩阵不含四环和六环
• 参数可配置：支持灵活的码长、码率、基矩阵维度等参数设置
• 高效构造算法：采用优化的准循环矩阵构造方法，确保快速收敛
• 性能验证完备：提供环分布统计、误码率性能评估等完整分析功能
• 可视化支持：可选生成校验矩阵的可视化图谱

使用方法

1. 配置输入参数：

- 码长参数（整数，范围200-1000） - 码率参数（小数，范围0.1-0.9） - 基矩阵维度（整数对，如[4,8]） - 循环子矩阵大小（整数，质数优先） - 最大迭代次数（整数，默认1000）

1. 运行主程序，系统将自动执行以下流程：

- 基矩阵初始化与优化 - 循环移位系数选择与优化 - 校验矩阵构造与环检测 - 生成矩阵计算 - 性能评估与分析

1. 获取输出结果：

- 校验矩阵H（稀疏矩阵格式） - 生成矩阵G（满秩矩阵） - 环分布统计报告 - 性能评估指标数据 - 构造参数详情 - 可选的可视化结果

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 支持MATLAB稀疏矩阵运算工具箱
• 建议内存4GB以上
• 支持图形显示（可选可视化功能）

文件说明

主程序文件实现了完整的准循环LDPC码构造流程，包括参数解析与验证、基矩阵初始化、循环移位系数优化、环检测与消除、矩阵生成与秩校验、性能评估以及结果输出等核心功能模块。程序采用模块化设计，确保各算法步骤的高效执行与结果可靠。