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随着第5代(5G)数字通信的发展,低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码因其优异的纠错特性备受关注,并成为增强移动宽带(Enhanced Mobile Broadband,eMBB)场景数据信道编码方案。空间耦合LDPC(Spatially Coupled LDPC,SC-LDPC)码由多个相同的LDPC码耦合而成,其置信传播(Belief Propagation,BP)阈值接近LDPC码的最大后验概率(Maximum a Posterior,MAP)阈值,这种现象称为“阈值饱和”效应。因此,SC-LDPC码的结构设计与性能优化成为科研工作者的研究热点。由于边界的不规则性,SC-LDPC码的码率低于它的构造单元——LDPC码。学者们为了改善SC-LDPC码的码率损失,提出了一系列的结构设计方案。本文以提高码率为出发点,对SC-LDPC码进行结构设计,主要的研究工作如下:(1)对常规SC-LDPC码的边缘扩展规则进行改进,提出了一种可以改善码率的SC-LDPC码新结构。与常规结构相比,除第一个位置外,其余位置上的变量节点连接到校验节点的位置索引均相应向左移动一位,构造出了一种新型的空间耦合结构。对其基矩阵、码率、译码复杂度、阈值进行分析,结果表明:耦合链长相同时,新结构的码率损失有所改善,译码复杂度略有增加;新结构同样具有“阈值饱和”效应并且阈值优于常规结构。最后通过BP译码,证明了SC-LDPC码新结构译码性能的优异性。(2)对边缘展开规则进一步的优化,根据耦合宽度选取起始和结尾若干个位置上的变量节点,使其边缘展开呈对称分布,中间位置上变量节点的边连接到校验节点的索引值相应变小,得到了一种码率无损失的SC-LDPC码。对加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道上的变体结构进行外部信息转移(Extrinsic Information Transfer,EXIT)函数分析和BP译码性能仿真。结果表明:相对于SC-LDPC码的常规结构,本文提出的SC-LDPC码变体结构在有限的耦合链长范围内不仅能避免码率损失,还具有更优的阈值和译码性能,在未来的高可靠低时延通信系统中更具优势。