【摘 要】
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低密度奇偶校验（Low Density Parity Check,LDPC）码是性能最好的编码方式之一。准循环低密度奇偶校验码（Quasi Cyclic-LDPC,QC-LDPC）的码长不长、性能优异,并且也具有LDPC码随机性的优点。正交频分复用技术（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）具有频带利用率高、可以有效的对抗多径效应等特点,是
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低密度奇偶校验（Low Density Parity Check,LDPC）码是性能最好的编码方式之一。准循环低密度奇偶校验码（Quasi Cyclic-LDPC,QC-LDPC）的码长不长、性能优异,并且也具有LDPC码随机性的优点。正交频分复用技术（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）具有频带利用率高、可以有效的对抗多径效应等特点,是现在无线通信技术的核心技术之一。将这两种技术结合起来有利于发挥两者的优势,但是面对特殊应用的场景也会产生一些问题。水声信道环境特别复杂,水声信道常常伴随着大量的环境噪声和非常严重的多径效应等不良因素影响信息传输,造成误码率的升高。研究表明,通过将信道编码技术与正交频分复用技术相结合应用到水下通信系统中,可以有效的提高传输可靠性和有效的提高通信系统对抗干扰的能力,其性能分析是当前水声通信领域普遍关心的重点问题。本文详细的分析了LDPC码的基本原理,包括校验矩阵H的构造方式,几种常见的LDPC码的编码方式,同时介绍了比特翻转译码及置信传播译码这两种译码方式,并引出准循环QC-LDPC码,在MATLAB平台上其进行了仿真和数据分析。在仿真结果中我们可以看到,当信噪比（Signal-Noise Ratio,SNR）的值为4时,码长1296,迭代5次的QC-LDPC码码率是1/2时,其误码率（Bit Error Ratio,BER）接近10-5,码率2/3时的BER就要差一些,在10-3附近,码率3/4更差,BER为2×10-2,码率5/6时最差;当SNR为4.5时,码长1296,码率3/4的QC-LDPC码在迭代5次时的BER为2×10-2,迭代20次时,BER是2×10-3,迭代50次时,BER为9×10-4;同时还在仿真时对1944和1296两种不同码长进行对比,当迭代5次,码率3/4,SNR为4.5时,1944码长的BER是10-2,1296码长的BER是2×10-2。随后,将QC-LDPC码与OFDM技术结合在MATLAB平台对其性能进行仿真分析。最后分析了水声信道和影响水下通信系统性能的几个主要因素。并将QC-LDPC与OFDM进行结合在水声信道模型中进行仿真分析验证。通过仿真结果可知,QC-LDPC+OFDM系统能够提高水下通信系统的传输性能,在水声信道中的性能会随着码长的增加或者码率的降低以及迭代次数的增加而变好。
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