极化码是Arikan在2009年基于信道极化现象提出的信道编码方案。它是继低密度奇偶校验(LDPC)码之后被发现的又一个能够逼近信道容量的线性分组码。近年来，关于极化码的研究渐渐成为信息论和编码领域的研究热点之一。论文对极化码的编译码方案进行了研究，主要工作如下:　　（一）研究了二进制输入离散无记忆信道(B-DM)条件下的极化码近似设计问题。随着码长的增长，确定极化码的信息位所需要的计算复杂度呈指数级增长趋势。为了降低确定信息位的计算复杂度，现有文献提出了一种“信道近似”方法来确定极化码的信息位。论文通过“等价操作”来消去对称B-DM(B-DMS)信道中的“冗余”，进一步改进了“信道近似”方法。数值结果表明，论文的改进方案不仅降低了计算复杂度，还改进了所设计的极化码的性能。此外，论文将对称B-DM信道(B-DMS)的极化码近似设计方法推广到了更一般的非对称B-DM信道，提出了两种实现非对称B-DM信道的极化码近似设计的方法。数值结果表明，论文提出两种方法可以极大降低非对称B-DM信道条件下极化码的设计复杂度。　　（二）研究了信道转移概率时变条件下的极化码设计问题。传统极化码的设计都是基于信道转移概率固定这个条件的，而当信道转移概率时变时，基于信道转移概率固定这个条件而设计出来的极化码就不再适用。论文在假设信号的信噪比分别满足均匀分布和高斯分布两种简单信道场景下，提出了两类极化码的设计方案:构造前设计方案和构造后设计方案。构造前设计方案直接选择平均信噪比所对应的信道转移概率作为极化码的设计依据;构造后设计方案针对信噪比的每个量化点所对应的转移概率来选择冻结位，最终的冻结位由所有量化点下被选择为冻结位的次数而确定。仿真结果表明，构造后设计方案的平均性能优于构造前设计方案。　　（三）研究了面向减少延时的极化码的设计方案。由于极化码的编码方案中存在码元顺序叠加操作，导致译码算法必须是顺序译码，这就会产生译码算法的时延效应，从而造成硬件实现上的困难。因此，如何减少译码延时效应是重要的研究方向之一。在现有的MSC算法基础上，论文提出了一种新的极化码折中设计方案，通过对信息位集合进行微调，得到了一个新的信息位集合，也即极化码。这样得到的极化码能在译码纠错性能和译码时延之间取得良好折中。仿真结果表明，当码长为256、码率为1/2时，论文提出的极化码设计方法设计的极化码，在几乎没有译码性能损失的条件下，能减少接近10％左右的译码延时。　　（四）研究了极化码减少延时的译码算法。在现有MSC译码算法基础上，论文通过简化MSC译码算法中所定义的“类型-Ⅲ”节点的局部译码方案，进一步降低了MSC译码算法的时延与复杂度，并且论文的简化没有损失译码性能。仿真结果表明，在各种不同码长和码率条件下，相比于MSC译码算法，论文提出的简化算法，在低信噪比条件下时延减少40％，在高信噪比条件下时延减少80％。　　（五）研究了译码纠错性能增强的SC改进算法。论文提出了一个多初始点的方案，用来增强SC算法的译码纠错性能。原始SC译码算法的初始点是信道接收软输出向量，一个初始软向量对应SC译码算法的一个译码结果。多初始点方案通过在信道软输出向量中加入高斯随机噪声，生成一定数量的初始软向量用来译码，增加“好”的初始软向量的生成几率，从而增加了得到正确译码码字的可能性，增强了原算法的译码性能。多初始点方案下的SC译码算法中生成的候选初始向量和译码部分对每一个候选初始软向量都是独立的。所以可以通过增加硬件复杂度并行地执行译码过程，从而减少延时。因此，多初始点方案提供了一种译码性能和硬件复杂度之间折中的方法。