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21世纪将是人类向深空发展的一个世纪,航天活动对人类文明和社会进步的影响进一步增强。深空通信有传输距离遥远、信号损失严重的特点,需要用高增益的信道编译码等技术措施以保证信息的可靠传输。作为一种高增益的信道编码技术,低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Code,LDPC Code)’性能卓越,近年来在深空通信领域获得越来越多的关注。如何对LDPC码译码性能进行有效地分析,设计出适合于深空通信的性能优越的实用LDPC码,是一个值得研究的问题。LDPC码最初由Gallager于1962年发现,它是一类用非常稀疏的校验矩阵或Tanner图定义的线性分组纠错码。由于当时条件所限,被人们忽略了30多年。LDPC码被重新发现后,它在设计、构造、译码、快速编码、性能分析以及在数字通信和存储系统领域中的应用成为研究的焦点。论文首先介绍了LDPC码的基本原理,包括LDPC码的基本概念、表示方法和分类情况,讲述了校验矩阵的常用构造方法。然后,着重介绍了基于CCSDS标准的深空LDPC码的校验矩阵构造方法,结合深空通信的特点,研究了AR4A LDPC码的构造方法和特性之后,对CCSDS标准深空LDPC码的构造原理进行分析。接着,根据该码的特征设计出一种适合的编码器结构,采用VHDL语言在Xilinx ISE中完成了编码器的硬件设计,同时在Matlab编程对算法进行仿真计算并与其比对,结果完全正确。最后又分析比较了几种译码算法,包括两种硬判决译码算法和两种软判决译码算法,进行性能仿真分析,从中选出适合深空通信条件下的译码方法,利用VHDL语言完成了LDPC码译码器的硬件设计。结果显示,编码器具有低复杂度编码结构,译码器性能卓越,可以满足深空通信的性能要求。