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。

针对准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码在高信噪比区域可能出现的错误平层现象, 提出了一种基于消除基本陷阱集(Eliminating Elementary Trapping Sets, EETS)和围长约束(Girth Constraints, GC)的非规则QC-LDPC码构造方法。该方法通过巧妙选取度分布, 利用基本陷阱集搜索和围长约束改进渐进边增长(Progressive Edge Growth, PEG)算法构造基矩阵, 然后通过等差(Arithmetic Progression, AP)序列扩展得到所需的校验矩阵。该方法仅需对简单环形式的ETS进行搜索和消除, 就能确保构造的基矩阵中不存在设置范围内的绝大多数ETS, 从而降低错误平层现象, 且该方法计算复杂度相对较低, 可灵活设计码长码率。仿真结果表明, 由所提出构造方法构造的非规则QC-LDPC码比其他五种QC-LDPC码的纠错性能更为优越, 且没有明显的错误平层现象。

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。

为提升非规则准循环低密度奇偶校验码的译码性能和降低译码器实现难度，文章提出了一种基于度数归一化最小和 (BD-NMS)算法和一种改进的译码结构。首先分析了最优归一化因子变化规律，得到其在不同度数下的分布特性，依据分布特性对度数分层，最后利用密度演化和加权向量得到各层归一化因子。文章所提译码结构中，校验节点以提升值为单位分组，每组以2的整数次幂为单位分子层,子层按顺序依次更新。仿真结果与复杂度分析表明，文章所提译码结构资源消耗和复杂度更低; BD-NMS算法拥有更为优异的译码性能和收敛速度，在误码率为10-6时译码性能比密度演化最小和(DE-MS)算法提升了0.19 dB左右，增加的复杂度只包括比较运算，易于硬件实现。

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。

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。

利用组合数学中的完备差集, 对原模图提出了一种新颖的准循环低密度奇偶校验码(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check, QC-LDPC)扩展方法。该方法能大幅降低编译码的复杂度, 所得到的校验矩阵中不存在四环。仿真结果表明：利用该方法构造出的P-CDS-QC-LDPC(798,399)码, 在BER为10-4时, 对比基于完备差集构造的同码率CDS-QC-LDPC(1092,546)码, 其净编码增益提高约0.24dB。在BER为10-5时, 对比基于渐近边增长(Progressive Edge-Growth, PEG)算法构造的同码率PEG-LDPC(900,450)码, 其净编码增益提高约0.15dB。

提出了一种低复杂度的具有等差数列(AP)特性的准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码构造方法, 该方法结构简单, 节省了存储空间, 可根据实际需要灵活地改变码长和码率。利用该方法构造出的AP-QC-LDPC(4599,4307)码的校验矩阵的每行元素为等差数列, 且公差单调递增, 所以该校验矩阵不含有4环。仿真结果表明: 在误码率(BER)为10-6时, 该AP-QC-LDPC(4599,4307)码比ITU-T G.975中的RS(255,239)码和ITU-T G.975.1中LDPC(32640,30592)码的净编码增益(NCG)分别改善了约2.19和1.48dB, 比基于有限域乘群的eIRA-QC-LDPC(4599,4307)码和QC-LDPC(3780,3540)码的净编码增益分别提高了约0.16和0.2dB。该方法构造的AP-QC-LDPC(4599,4307)码具有更好的纠错性能, 能更好地适应光通信系统的需求。

基于修饰技术提出了一种改进的准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码的构造方法。该方法构造的QC-LDPC码具有较低的编码复杂度，其校验矩阵围长至少为6，避免了四环的出现，具有良好的围长特性。仿真分析表明： 通过该构造方法构造的码率为93.7%的QC-LDPC(3969,3717)码在降低其编码复杂度的情况下，拥有与其对应的未应用修饰技术的QC-LDPC（3969,3719）码相媲美的纠错性能；并且在相同条件下，QC-LDPC(3969,3717)码的纠错性能要好于利用随机构造方法构造的PEG-LDPC(3969,3720)码，以及ITU-T G.975中已广泛用于光通信系统中的RS(255,239)码和LDPC(32640,30592)码，更适合于光通信系统。

针对光传输系统的特点与要求, 基于有限域提出了一种新颖的扩展非规则重复累积准循环低密度奇偶校验码(eIRA-QC-LDPC)构造方法, 该构造方法可根据实际需要灵活地调整码长码率, 利用此方法构造了一种码率为0.937的novel-eIRA-QC-LDPC(4599,4307)码。仿真结果表明: 在误码率(BER)为10-7且码率均为0.937的情况下, 该novel-eIRA-QC-LDPC(4599,4307)码比ITU-T G.975中RS(255,239)码和ITU-T G.975.1中LDPC(32640,30592)码的净编码增益(NCG)分别改善了约2.13和1.33dB, 比用SCG构造方法构造的SCG-eIRA-LDPC(3717,3481)码和基于阵列码构造方法构造的Array-eIRA-QC-LDPC(4560,4275)码的净编码增益分别提高了约0.24和0.41dB, 距离香农限约1.07dB。因而该构造方法所构造的eIRA-QC-LDPC码具有更好的纠错性能, 更适合高速长距离的光传输系统。