深空通信传输距离遥远,信号能量衰减严重,需要用高增益的信道编译码等技术措施来确保信息可靠传输。低密度奇偶校验(Low-Density Parity Check, LDPC)码以其卓越的性能,正在深空通信领域得到越来越多的关注。因此,如何对LDPC码译码性能进行有效地分析,并设计出性能优越的LDPC码是本文所要研究的关键问题。本文首先在讨论了LDPC码的基本概念及编码算法基础上,重点对和积译码、最小和译码及其改进等译码算法进行了详细地分析。实验结果表明,改进的最小和译码算法的准确性逼近和积译码算法,复杂度较低,适合工程应用。其次,研究了LDPC码的几种译码性能分析方法。其中,EXIT图法是从互信息的角度分析LDPC码译码性能,较密度进化理论和高斯逼近法具有更好的准确性和鲁棒性,但是EXIT图法存在不能自动搜索译码阈值和度分布对的问题。针对这一问题,本文提出了一种新的译码性能分析方法——APSO-EXIT图法。该方法设计了衡量EXIT曲线匹配程度的全局代价函数,运用APSO算法对度分布对进行快速迭代优化,迭代过程中无需固定CND (Check Nodes Decoder校验节点译码器)曲线,可以获得EXIT曲线更加匹配的优化度分布对和更高更接近Shannon限的译码阈值。最后,将APSO-EXIT图法搜索到的度分布对和译码阈值应用于校验矩阵构造中,得到了性能优良的LDPC码。同时将LDPC-SPC联合编译码方法引入深空通信,设计出两种适合于深空通信的LDPC码编译码方案。仿真结果表明,所提出的APSO-EXIT图法译码性能分析方法有效可行,两个设计方案在信噪比大于0.7dB时,误比特率均低于10-5,可以满足深空通信的需求。