MATLAB实现的基于高斯消元法的LDPC-AWGN信道编码仿真系统

资 源 简 介

本项目使用MATLAB构建完整的LDPC编码通信系统，包含编码生成、BPSK调制、AWGN信道仿真及高斯消元译码器。通过分析误码率性能，评估高斯消元法在噪声环境下的解码效果，为信道编码研究提供实用工具。

详 情 说 明

LDPC-AWGN信道编码系统仿真与分析

项目介绍

本项目实现了一个完整的基于高斯消元法的LDPC（低密度奇偶校验）编码通信系统仿真。系统重点研究信号经过加性高斯白噪声（AWGN）信道后的译码性能，采用高斯消元法作为核心译码算法。项目包含LDPC编码生成、BPSK调制、AWGN信道模拟和高斯消元译码器四大核心模块，通过蒙特卡洛仿真分析系统在不同信噪比条件下的误码率和误帧率性能曲线。

功能特性

• 完整的LDPC通信链路仿真：实现从信息编码、调制、信道传输到译码的全过程
• 灵活的LDPC矩阵构造：支持用户自定义码长(n)、信息位长度(k)和校验矩阵H的稀疏结构
• AWGN信道精确建模：准确模拟加性高斯白噪声信道对信号的干扰效果
• 高斯消元法译码器：采用直接求解线性方程组的方法实现LDPC译码
• 性能综合分析：提供误码率(BER)、误帧率(FER)随信噪比变化的性能评估
• 译码过程分析：支持译码收敛速度分析和中间结果可视化

使用方法

1. 设置LDPC参数：码长n、信息位长度k、校验矩阵H结构
2. 配置信道参数：指定信噪比范围（单位为dB）
3. 定义仿真参数：设置蒙特卡洛仿真次数和最大迭代次数
4. 运行仿真程序：系统将自动生成随机测试数据并执行仿真
5. 查看结果：获取性能曲线图、统计报告和可视化分析结果

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 支持矩阵运算和图形绘制的标准MATLAB环境
• 建议内存4GB以上，用于处理大规模LDPC矩阵运算

文件说明

主程序文件实现了系统的核心仿真流程，主要包括LDPC校验矩阵的构建与编码器生成、随机信息序列的产生、BPSK调制过程的执行、AWGN信道传输的模拟、基于高斯消元法的译码计算，以及误码和误帧的统计分析与性能曲线的绘制功能。