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有效的信道编码技术在现代数字通信系统中起着十分重要的作用。低密度奇偶校验码(LDPC码)是Gallager在上世纪六十年代提出的一类基于稀疏校验矩阵定义的线性分组码。自从上世纪九十年代人们重新发现LDPC码后，LDPC码以其具有接近Shannon极限的纠错性能引起了学术界的广泛研究。
论文对LDPC码的译码算法和超大规模集成电路(VLSI)实现进行了深入的研究，在下述方面取得了关键的研究成果：
●基于LDPC码的最小-和译码算法提出了一种新颖的改进最小-和译码算法。若迭代过程中当前计算出的变量信息与原变量信息的符号不同，则将当前计算出的变量信息与原变量信息取平均后作为变量信息的修正值.该算法相对于最小-和算法增加的复杂度不高，但是纠错性能有了明显改善。通过对规则LDPC码和不规则LDPC码的仿真表明，论文提出的改进最小-和算法接近和—积算法的纠错性能。此外，该算法不依赖噪声方差估计，并且不需要额外仿真确定修正参数，因此是实现的良好选择。
●基于LDPC码线性规划(LP)译码算法提出了多步线性规划(MLP)译码算法.MLP译码算法在线性规划译码算法出现译码错误时，增加使得某个校验顶点相容的约束，缩小可行域的范围进行二次寻优，论文从理论上证明了MLP译码算法具有最大似然特性，并给出了选择校验顶点的方法.通过对中等码长的LDPC码的仿真结果表明，该算法在增加很少复杂度的条件下的纠错性能相对LP译码算法和传统的迭代译码算法有了明显改善。
●研究了用修正单纯形算法有效求解LDPC码的LP译码问题.根据LP译码问题的结构，本文从LP译码的对偶问题出发，提出了一种求解该问题的分解方法，求解过程在一个主问题和若干相互独立的子问题之间迭代进行，对于规则LDPC码，每个子问题都是以相同的多面凸锥为可行域的优化问题。论文定义该多面凸锥为校验锥，进而讨论了该凸锥的结构和求出极方向的方法，并把极方向用于LP译码问题的有效求解中。理论分析和仿真结果表明采用分解方法后译码量和存储量都大大降低。
●分析了基于有限域几何的LDPC码(FG-IDPC码)在二进制删除信道下的停止距离和停止冗余，得出了FG-LDPC码的停止冗余的一个上界。该上界数值小于码长，因此FG-LDPC码在二进制删除信道下可以以低复杂度达到接近最优的性能，是良好的实用选择。
●对CMMB标准中的LDPC码进行了研究。分析了标准中LDPC码的性能，提出了一种用于VLSI实现的量化方案，仿真表明，量化结果相对于浮点运算结果几乎没有性能损失。此外，设计了LDPC译码器的VLSI结构并且在Altera Stratix Ⅱ EP2S130器件上进行了综合验证。综合结果表明，译码器工作的最高时钟频率为90.7 MHz，在该频率下可以达到49.1 Mbps的高吞吐率，在满足CMMB标准数据率的条件下，译码器的工作频率为40.1MHz。