Polar编译码(SCL译码)和LDPC编译码(BP译码)的matlab性能仿真,并对比香农限

1.算法仿真效果

2.算法涉及理论知识概要

在现代通信系统中，信道编码技术是提高数据传输可靠性的关键手段。Polar 码和低密度奇偶校验码 (LDPC) 作为两种接近香农极限的先进编码方案，分别在 5G 和光通信等领域获得了广泛应用。本文将深入剖析这两种编码的编译码原理、实现步骤及其与香农极限的性能对比。

香农极限：AWGN信道下，二进制输入的香农极限为Eb​/N0​=−1.59dB;

Polar码：理论上可达到任意接近香农极限的性能，但实际实现中需要极长的码长;

LDPC码：通过优化码长和度分布，可在中等码长下接近香农极限;

3.MATLAB核心程序

......................................................................
    while (err0 <= Times(ij))    
        [err0,EbNo]
        count = count +1;
        for num = 1: (Frames/batch)   
            dats = binornd(1, 0.5, batch, K);
            for iter = 1: batch      
                info_bit = dats(iter,:);
                % 将信息序列存储到数组before_code_bit中
                code_0          = zeros(1,N);
                code_0(idxs(:)) = info_bit(:);
                % 极化码编码
                S               = func_polar_enc(N, code_0);          
              
                % 开始调制
                Sbp   = bpskMod(S');
                rSig  = func_Channel(Sbp, sigma);
                rxLLR = bpskDemod(rSig);  
        
                [dec_list] = func_SCL_dec(L, N, rxLLR, noiseVar, idxs, G);
                ydec       = dec_list(:,1)';
                %解码之后的序列
                err0       = err0 + sum(info_bit ~= ydec);
             
                bitall     = bitall + K;
            end
        end
 
figure;
semilogy(EBN0,ERR,'-*b');
xlabel('EBN0(dB)')  %x轴坐标描述
ylabel('ERR') %y轴坐标描述
grid on
 
 
if K==6
   save R11.mat EBN0 ERR
end
if K==13
   save R12.mat EBN0 ERR
end
if K==19
   save R13.mat EBN0 ERR
end
014_053m