MATLAB实现基于LDPC码的通信系统编码解码仿真平台

资 源 简 介

本MATLAB项目实现完整的LDPC码编解码仿真系统，包含码字构造、编码调制、置信传播解码和误码率分析功能。支持不同码长码率配置，适用于AWGN信道下的通信系统性能评估。

详 情 说 明

基于LDPC码的通信系统编码解码仿真平台

项目介绍

本项目是一个完整的LDPC（低密度奇偶校验）码编解码仿真系统，实现了从码字构造、编码、调制传输到解码的全流程仿真。系统支持不同码长和码率的LDPC码构造，提供AWGN（加性高斯白噪声）信道下的BP（置信传播）解码算法及其简化版本Min-Sum算法。通过本平台，用户可以分析LDPC码在不同信道条件下的误码率性能，并生成性能对比曲线。

功能特性

• 灵活的码字构造：支持Gallager构造法和QC-LDPC（准循环LDPC）构造法，可自定义码长和码率
• 高效编码实现：基于稀疏矩阵运算的快速编码算法，支持大规模码字处理
• 多种解码算法：完整的BP迭代解码算法和低复杂度的Min-Sum简化算法
• 完整的通信链路仿真：包含BPSK调制、AWGN信道传输、信号检测等完整流程
• 全面的性能分析：误码率（BER）性能曲线生成、迭代收敛过程记录、统计指标输出
• 可视化支持：校验矩阵结构可视化、性能曲线对比显示

使用方法

基本参数设置

1. 码字参数配置：设置码长n（如576, 648, 1296）和码率r（如1/2, 2/3, 3/4）
2. 信道参数设置：指定信噪比SNR范围、最大迭代次数、仿真帧数
3. 算法选择：选择编码构造方法和解码算法类型（BP或Min-Sum）
4. 测试数据：使用随机生成的二进制序列或导入特定测试向量

运行仿真

配置完参数后，运行主程序开始仿真。系统将自动完成以下流程：

• LDPC校验矩阵构造
• 信息序列编码生成码字
• BPSK调制和AWGN信道传输
• 迭代解码过程
• 性能统计和分析

结果查看

仿真完成后，系统将输出：

• 编码前后的数据对比
• 误码率和误帧率统计结果
• BER vs SNR性能曲线图
• 解码迭代过程收敛情况
• 各项性能指标的总结报告

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 必要工具箱：Communications Toolbox, Signal Processing Toolbox
• 硬件建议：4GB以上内存，支持大规模矩阵运算
• 显示要求：支持图形显示，用于性能曲线可视化

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括参数初始化、码字构造、编码调制、信道传输、迭代解码和性能分析等完整流程。它协调各个功能模块的顺序执行，实现从输入参数配置到最终结果输出的自动化仿真过程，并提供误码率性能曲线的生成与展示能力。