针对准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cyclic Low-Density Parity Check, QC-LDPC)码中存在编码复杂度高且码率码长选择不灵活等问题, 基于完备循环差集(Perfect Cyclic Difference Sets, PCDS)提出了一种确定性的构造方法。基矩阵(Base Matrix, BM)中的移位次数可由完备循环差集经过简单的加减运算获得, 特殊结构的基矩阵和完备循环差集结合, 节省了存储空间, 降低了硬件实现的复杂度, 其围长至少为6, 且码长码率可灵活选择。仿真结果表明: 在加性高斯白噪声(Additive White Gauss Noise, AWGN)信道下采用和积算法(Sum-Product Algorithm, SPA)迭代译码, 码率为0.5、误码率为10-6时, 构造的基于完备循环差集的非规则PCDS-QC-LDPC(2680,1340)码比基于PEG-QC-LDPC(2680,1340)码和掩模的离散数组AD-MASK-QC-LDPC(2680,1340)码的净编码增益(Net Coding Gain, NCG)分别提高了0.13和0.32 dB。

针对高斯量子密钥分发的数据协调问题，对高斯连续变量进行了最优量化，实现了Alice和Bob之间的互信息量最大。在分层错误校正(SEC)协议和多电平编码/多级解码(MLC/MSD)协议的基础上，各级码流采用了低密度奇偶校验码(LDPC)进行错误校正，并推出了一次硬信息级间迭代更新公式参与MSD译码算法。算法实现中使用双向十字链表方式存贮LDPC码的稀疏矩阵H，并用C语言实现整个数据协调过程，极大地降低了空间复杂度，提高了协调速度。实验仿真结果表明该算法可在信道信噪比4.9 dB以上实现2×105个连续变量序列的可靠协调，协调效率达91.71%，在2.4 GHz CPU，32 G内存服务器平台上的协调速度可达7262 bit/s。

为提高100 Gbit/s光通信系统的传输距离，构造了高增益的NB-QC-LDPC(非二进制准循环低密度校验码)，这种纠错码构建在伽罗华域上，适合于采用QPSK(正交相移键控)或DQPSK(差分正交相移键控)调制格式的100 Gbit/s系统。文章采用对数傅里叶和积译码算法分析了NB-QC-LDPC的误码性能。结果表明，与二进制准循环低密度校验码相比，码长为500、码率为0.8的NB-QC-LDPC，在误码率为10-8时可提供约1 dB的编码增益。同样，在误码率为10-8时，若码率从0.9降低至0.8，NB-QC-LDPC能多提供约0.6 dB的编码增益，即在低码率时，NB-QC-LDPC具有更好的性能。

分析了雾产生的原因、相关数学模型及其对大气激光通信系统的影响.为了克服雾对无线光通信链路的影响，将LDPC码作为信道编码应用到大气激光通信系统中，并结合置信传播迭代译码算法和副载波PSK强度调制方案，在有雾的大气信道中进行了仿真.仿真结果表明：LDPC码具有优越的纠错能力,并获得了较大的编码增益，该方案可以满足大气激光通信系统的需要.

对大气弱湍流光PPM通信系统中LDPC码的BP 解码算法进行了研究,提出了相应系统模型下的解码算法.通过理论分析和大量计算机仿真,结果表明:采用LDPC的大气弱湍流光PPM通信系统比未编码的大气弱湍流光PPM通信系统的性能好,但是系统的BER性能随着PPM的时隙数的增加而增大.

研究了采用副载波相移键控(PSK)强度调制的光无线通信系统在大气湍流信道下的性能,并对副载波相移键控强度调制和开关键控(OOK)两种调制方案在大气湍流信道下进行了性能比较。仿真结果显示副载波相移键控强度调制优于开关键控。在此基础上,将低密度奇偶校验(LDPC)码和置信传播迭代译码算法应用到光无线通信系统中,并结合副载波相移键控强度调制方案,在大气湍流信道中进行了仿真。仿真结果表明,低密度奇偶校验码具有优越的纠错能力并获得了较大的编码增益,上述方案满足光无线通信系统的需要。