针对当前准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check, QC-LDPC)码存在短环及纠错性能不够好的问题，基于原模图提出一种新颖的QC-LDPC码构造方法。该方法选择码长码率可灵活调整的原模图作为基矩阵，再结合具有特殊性质的卢卡斯数列和等差数列，通过原模图的低译码门限和数列的特殊性质，构造校验矩阵环长至少为8，且所需存储空间少，易于硬件实现。仿真结果表明: 该方法构造的PLA-QC-LDPC(2400,1200)码与同等码长码率中基于卢卡斯数列和最大公约数序列的可快速编码的非规则LG-QC-LDPC码、基于素数和乘法表构造的PM-QC-LDPC码以及基于原模图和消除基本陷阱集的非规则PL-QC-LDPC码相比，净编码增益均有一定程度的提高。

低密度奇偶校验码属于一种线性的分组码，近年来得到了很大的关注。目前被广泛应用的最小和（MS）算法译码损失较多，而且该算法属于洪泛调度，译码收敛速度较慢。为此提出了引入混洗策略和改进变量节点更新的MS（shuffled-VNU-MS）译码算法，该改进算法在本次迭代中更新某列校验节点信息时，可以利用到前序列最新的变量节点信息，且变量节点信息是通过加权因子平均后的信息。仿真结果表明：当码长为256，码率为0.5，误码率为10-5时，本文改进的译码算法shuffled-VNU-MS相比MS算法，编码增益提高了约0.92 dB。当信噪比为0时，本文改进算法译码收敛速度相比MS算法提高了约52%。

分层译码算法对校验矩阵进行分层，按层进行更新，加快了译码收敛速度，但由于每层的消息更新建立在上层的基础上，不可避免地引入了上层无关信息，降低了本层有效信息的比重。针对这一问题，提出一种引入层重升序调度策略的分层最小和（LS-MS-A）译码算法，该算法通过优先更新层重小的层，减少上层无关信息对本层有效信息的干扰，从而加快译码收敛速度。仿真结果表明：在保证系统可靠性的前提下，与分层最小和译码算法相比，当码长为256，码率为0.5时，LS-MS-A算法可以提高约9%的译码收敛速度；当码长为512，码率为0.75时，LS-MS-A算法可提高约15%的译码收敛速度。

低密度奇偶检验(LDPC)码纠错算法是地面数字多媒体广播(DTMB)外辐射源雷达参考信号重构的关键技术之一。LDPC码纠错算法可以改善噪声带来的数据误码，但是计算复杂度高。结合图形处理器(GPU)运算能力强的优点，本文提出了基于硬判决、混合判决、软判决的3类适用于GPU处理的LDPC码纠错并行算法，并对比了3类算法的复杂度、纠错性能以及对雷达信号处理的影响；最后，给出了GPU并行实现方案，对比了算法的实时化效果。仿真与实测结果论证了相较于其他算法，软判决并行算法具有优越的纠错性能和实效性。

针对垂直链路下空间脉冲位置调制(SPPM)误码性能较差的问题，采用级联信道编码改善系统误码性能，对比分析了低密度奇偶校验(LDPC)码和极化(Polar)码在不同码长、不同码率下的误码性能。仿真结果表明：在码率为0.5、误比特率为10-4时，Polar码具有优于LDPC码2 dB左右的性能；在码率为0.8时，二者的误码性能几乎相同，且在码率增大时，性能差距逐渐缩小；在SPPM系统中级联信道编码能够有效改善系统误码性能。

针对光网络物理层安全通信问题，提出了基于低密度奇偶校验(LDPC)码的相干通信量子噪声流加密(QNSC)系统方案，将码率为9/10的LDPC码和离散傅里叶变换正交频分复用(DFT-OFDM)技术应用在系统方案中，最后对该方案进行了实验验证。实验结果表明：经过传输跨距为40 km、80 km、120 km和160 km的标准单模光纤后，LDPC码有效地降低了系统误码率，改善了系统通信的安全性，同时不会对系统的基本性能造成影响。

先进的调制技术、信道均衡技术和信道编码技术是提高光传输系统性能的三大关键技术。采用双二进制(DB)调制技术、前馈均衡(FFE)技术和低密度奇偶校验(LDPC)编码技术进行光传输实验, 经过25 km的标准单模光纤传输后在12 GHz的光接收器件上完成了50 Gb/s速率的数据传输。实验结果表明: FFE能有效地提升光传输系统性能, 且选用的LDPC码型的译码门限在2×10-2附近。

为了改善可见光通信(VLC)系统的性能, 针对准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码码字间最小距离不够大而导致纠错性能下降的问题, 提出一种新颖的QC-LDPC码构造方法。该方法将最大公约数(GCD)算法和Lucas序列相结合构造QC-LDPC码的信息位; 同时, 为了降低编码复杂度, 校验位采用了准双对角线的形式, 在保证大围长的同时实现QC-LDPC码的快速编码。然后用所提出的构造方法构造了码率为0.5的GL-QC-LDPC(2650,1325)码, 并运用所搭建的VLC系统仿真模型进行了仿真性能分析。仿真结果表明, 在误码率为10-6时, 该GL-QC-LDPC(2650,1325)码与基于阵列码(AC)构造的AC-QC-LDPC(2652,1326)码、直接使用GCD算法与修饰技术构造的GM-QC-LDPC(2650,1325)码, 以及基于群可分设计(GDD)的GDD-QC-LDPC(2652,1326)码相比, 其净编码增益(NCG)分别提高了0.10, 0.14和0.25dB。

针对连续变量量子密钥分发系统数据协调过程中效率偏低而造成的密钥量不易提取的问题,本文引入PEG(Progressive-edge-growth)算法构造合适度分布的LDPC校验矩阵,译码时采用LLR-BP译码算法。仿真结果表明,相同度分布下PEG方法构造出的校验矩阵比传统Mackay方法构造出的校验矩阵在译码时,能够更快达到收敛,并且在码率为05,码长为105时,PEG协调方案协调效率达到934％,提取到的安全密钥量为541 kb／s,信息传输距离为445 km。

为了提高可见光通信(Visible Light Communication, VLC)系统的性能, 基于Hoey序列提出了一种围长为8的准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check, QC-LDPC)码的新颖构造方法。用该方法构造的QC-LDPC码不含4、6环, 且可灵活选择不同码率。然后用所提出的构造方法构造了码率为0.5的Hoey-QC-LDPC(1536,768)码, 并运用所搭建的VLC系统仿真模型对其进行了仿真性能分析。仿真结果表明, 在误码率(Bit Error Rate, BER)为10-6时, 该Hoey-QC-LDPC(1536,768)码与同码率的基于最大公约数(Greatest Common Divisor, GCD)算法构造的GCD-QC-LDPC(1540,770)码、采用滑动矩形窗口(Slide Rectangular Window, SRW)构造的SRW-QC-LDPC(1540,770)码以及基于卢卡斯数列(Lucas Sequences, LS)构造的LS-QC-LDPC(1536,768)码相比, 其净编码增益(Net Coding Gain, NCG)分别提高了0.50、0.56与1.09dB。