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低密度奇偶校验（Low Density Parity Check，LDPC）码是一种接近于香农限的好码，其校验矩阵的稀疏特性使得编译码的硬件实现复杂度较低。空间耦合LDPC（Spatially Coupled LDPC,SC-LDPC）码是一种具有特殊结构的LDPC码，SC-LDPC码不仅具有LDPC码的稀疏特性还具有卷积码的关联约束特性，这使得SC-LDPC码在BEC信道下具有优异的译码性能。目前，SC-LDPC码已受到相关学者的广泛关注与研究，在多种通信场景中具有丰富的应用价值，如移动磁盘存储、中继通信、数字视频广播通信和移动通信等。
论文重点研究SC-LDPC码的构造方式与译码算法，提出了一种抗突发擦除错误性能优异的码字构造方式，同时提出了一种低时延的译码方案，最后对改进结构的SC-LDPC码的译码器硬件方案进行设计实现。主要的研究内容如下：
（1）研究了SC-LDPC码的构造方式及SC-LDPC码的滑动窗译码算法，介绍了常规的译码算法并对滑动窗译码算法进行分析。
（2）针对突发擦除信道下SC-LDPC码的构造问题，提出了一种分裂非对称（Split asymmetry，SA）结构的SC-LDPC码构造方式。所设计的码字结构在一般非对称结构的基础上对SC-LDPC码耦合链进行等长度分段，然后对分段内的耦合单元进行对角带分裂。SA结构可以支持低复杂度低时延的滑动窗译码，同时又提高了码字的抗突发擦除能力。对于SA结构，给出了三种具体的实现形式，通过密度演进方式从理论上证明了SA结构的SC-LDPC码相对于一般非对称结构更优异的抗突发擦除性能。性能仿真结果表明SA结构能有效提高SC-LDPC码的抗突发擦除性能。
（3）针对SC-LDPC码译码时延较长的问题，提出了分层滑动窗译码（LayerSlide WindowDecoding，LSWD）算法。该算法利用SC-LDPC码子码码块的准循环特性和滑动窗内校验矩阵的层次结构，通过在滑动窗内对校验矩阵进行分层处理，优化层与层之间的消息传递，从而加快窗内译码的收敛速度，减少译码迭代次数。仿真和分析结果表明：在相同的信噪比条件和相同的误码性能要求下，LSWD算法所需的迭代次数明显少于滑动窗译码算法，从而有效缩短全局译码时延；在相同译码迭代次数下，LSWD算法的译码性能优于滑动窗译码算法，而其计算复杂度增加不大。
（4）针对分裂非对称结构的SC-LDPC码设计了一种基于LSWD算法的硬件译码器，同时给出了循环移位、校验节点更新、变量节点更新和数据存储等功能模块的详细设计。经过硬件测试与软件仿真结果对比可知，文中设计的SC-LDPC码分层译码器具有优异的译码性能和较高的译码数据吞吐率。
论文重点研究SC-LDPC码的构造方式与译码算法，提出了一种抗突发擦除错误性能优异的码字构造方式，同时提出了一种低时延的译码方案，最后对改进结构的SC-LDPC码的译码器硬件方案进行设计实现。主要的研究内容如下：
（1）研究了SC-LDPC码的构造方式及SC-LDPC码的滑动窗译码算法，介绍了常规的译码算法并对滑动窗译码算法进行分析。
（2）针对突发擦除信道下SC-LDPC码的构造问题，提出了一种分裂非对称（Split asymmetry，SA）结构的SC-LDPC码构造方式。所设计的码字结构在一般非对称结构的基础上对SC-LDPC码耦合链进行等长度分段，然后对分段内的耦合单元进行对角带分裂。SA结构可以支持低复杂度低时延的滑动窗译码，同时又提高了码字的抗突发擦除能力。对于SA结构，给出了三种具体的实现形式，通过密度演进方式从理论上证明了SA结构的SC-LDPC码相对于一般非对称结构更优异的抗突发擦除性能。性能仿真结果表明SA结构能有效提高SC-LDPC码的抗突发擦除性能。
（3）针对SC-LDPC码译码时延较长的问题，提出了分层滑动窗译码（LayerSlide WindowDecoding，LSWD）算法。该算法利用SC-LDPC码子码码块的准循环特性和滑动窗内校验矩阵的层次结构，通过在滑动窗内对校验矩阵进行分层处理，优化层与层之间的消息传递，从而加快窗内译码的收敛速度，减少译码迭代次数。仿真和分析结果表明：在相同的信噪比条件和相同的误码性能要求下，LSWD算法所需的迭代次数明显少于滑动窗译码算法，从而有效缩短全局译码时延；在相同译码迭代次数下，LSWD算法的译码性能优于滑动窗译码算法，而其计算复杂度增加不大。
（4）针对分裂非对称结构的SC-LDPC码设计了一种基于LSWD算法的硬件译码器，同时给出了循环移位、校验节点更新、变量节点更新和数据存储等功能模块的详细设计。经过硬件测试与软件仿真结果对比可知，文中设计的SC-LDPC码分层译码器具有优异的译码性能和较高的译码数据吞吐率。