下一代移动通信系统的设计能力将远远超过当前的第三代移动通信系统的能力,其中一个最重要的特点表现在需要在20M 赫兹的带宽内,实现高达100Mbps 的数据传输。因此,在如此高的频谱效率下如何保证数据通信的可靠性也就成了一个非常值得关注的课题。以信道编码为核心内容的前向差错控制一直是通信理论中的热点课题。卷积码和turbo 码在第二代移动通信系统和第三代移动通信系统中取得的成功让人炫目,但是对于其在下一代移动通信系统的可行性,很多人都持谨慎态度:卷积码对数据通信的可靠性让人怀疑而Turbo 码的高复杂度译码算法也许会成为处理速度的瓶颈。低密度极性校验(LDPC)码的出现让人们看到了新的选择。LDPC 码由麻省理工学院的Gallager 博士发明于上世纪60 年代,但是直到30 多年后才真正为人们所重视。和turbo 码一样,LDPC 码也具有近香农限的性能,并且其全并行迭代译码器的复杂度和码长成线性关系,能获得数十倍于turbo 码的吞吐量。因此,LDPC 码迅速成为信道编码领域的新宠,在无线通信、深空通信、有线通信以及存储工业等各个领域展开了应用。本文首先简述了通信系统以及信道编码理论的基础知识,并且对线性分组码的基本原理作了阐述。本文重点介绍了LDPC 码的定义、几种最主要的编译码算法以及主要译码算法的性能分析,并且通过大量的理论推导和计算机仿真,对主要算法原理及其复杂度作了深入的分析和研究。最后,本文还研究了LDPC码在Beyond 3G 蜂窝移动无线网络实验系统中的应用方案,研究了码字设计,编译码器软件功能设计以及和系统中其他主要技术结合的课题,并且通过大量的仿真数据证明了LDPC 码可以使得此系统获得优良的性能。