在移动互联高速发展的今天，第五代移动通信网络（5G）已正式商用，Polar码作为目前唯一一种在理论上被证明达到香农极限的信道编码，被选为5G eMBB场景下的控制信道编码。Polar码的优良性能突出体现在长码上，这是因为码长越长，其极化效果越明显，然而在实际应用场景中，码长的限制往往会对其译码性能造成一定的影响。因此，本文主要致力于有限码长的Polar码译码性能的改善，在介绍RS码和Polar码编译码算法的基础上，通过优化Polar码译码算法、构造RS-Polar交织级联系统以及构造基于Plotkin结构的RS-Polar交织级联中继编码协作系统来对Polar码的译码性能进行提升。本文的主要研究内容和贡献如下：
　　（1）本文在构造Polar码级联系统过程中，使用多进制编码RS码作为外码字。因此，本文首先介绍RS码的编译码算法，首次构造了基于扩展RS码的中继编码协作系统，具体提出了伴随校验位的扩展RS码编码方案和基于阈值选择的目的节点联合译码方案，并将多输入多输出（MIMO）技术引入该编码协作系统。为了证明该系统性能的优越性，本文使用MATLAB进行性能仿真，结果表明，相较于RS码的点对点传输，该MIMO扩展RS码中继编码协作系统极大地提升了整体译码性能。
　　（2）在译码算法优化方面，本文研究了Polar码的串行消除（Successive Cancellation, SC）译码算法以及两种优化算法：串行消除列表（Successive Cancellation List, SCL）译码算法和CRC辅助串行消除列表（ Cyclic-Redundancy-Check Aided Successive Cancellation List, CA-SCL）译码算法。目前学者大多在AWGN信道下对Polar码译码算法进行研究，本文在此基础上，探究了瑞利衰落信道下Polar码选择信息位集的等效方法，并分别在AWGN和瑞利衰落信道下对Polar码的译码算法做了大量MATLAB仿真，研究了不同参数下Polar码译码算法的性能比较，并将上述几种Polar码的译码算法和最大似然（Maximum Likelihood, ML）译码算法在复杂度和性能表现方面进行了对比。
　　（3）在单链路传输方面，本文构造了RS-Polar交织级联编码系统，通过改变码字的结构来对Polar码译码性能进行改善。目前多数方案是对RS码和Polar码进行简单串行级联，而本文方案采用了块交织器，通过块交织的方法，使系统抗连续突发错误的能力显著增强。最后，本文通过仿真验证了该RS-Polar交织级联编码系统对性能的优化作用，以及外码RS码的纠错能力对该RS-Polar交织级联编码系统性能的影响。
　　（4）在中继通信场景方面，目前可以有效提升衰落信道下Polar码译码性能的编码协作方案少之又少，为进一步优化Polar码在衰落信道中的性能表现，本文首次提出了基于Plotkin结构的RS-Polar交织级联中继编码协作方案。首先，本文对Polar码进行了Plotkin构造，并基于该构造提出了全新的Polar码中继编码协作方案。目前现有的Plotkin结构下的编码协作仅仅是将Polar码简单拆分成两部分从而传输其分码字，而本文对该结构进行了优化，利用Plotkin结构传输了部分码字的校验位，从而在目的节点通过分组码校验补偿了Polar码部分薄弱子信道的可靠性，弥补了Polar码自身传输信息比特的子信道可靠性不均衡的缺陷。接着，本文通过引入RS-Polar交织级联系统构造了全新的基于Plotkin结构的编码协作系统，该系统不仅可以通过分布式编码获得分集增益，还可以利用两种码字的交织级联结构来对抗连续突发错误，从而使得整体系统的译码性能得到进一步的优化。最后，本文通过MATLAB仿真对以上提出的几种Polar码中继编码协作方案及引入交织级联系统的中继编码协作方案进行对比，结果表明，在本文的实验场景下，本文提出的基于Plotkin结构的RS-Polar交织级联编码协作系统具有最优的性能表现。