Ar?kan教授于2009年提出的极化码是一种新型的纠错码方案。极化码作为首个理论上被证明可达香农限的纠错码,以其编译码复杂度较低的优势,受到了海内外众多学者的关注。地空通信指地面与空中飞行器之间的通信,是无线通信中的一个特例。地空通信不仅在民用领域至关重要,关系我们每个人的安全出行,并且在军事领域也发挥着及其重要的作用。本文根据地空信道的特点,研究了多输入多输出(MIMO)以及正交频分复用(OFDM)技术,建立了基于MIMO-OFDM的地空通信系统,其中在多输入多输出(MIMO)系统中主要研究了空时分组码(STBC),给出了极化码在MIMO-OFDM系统中的性能仿真。本文主要研究极化码在地空通信系统中的应用,工作内容包括以下几点:(1)分析地空信道特点,根据地空信道的特点,进行信道建模。本文中根据飞行器的不同飞行状态分别采用高斯信道模型、多径Rayleigh衰落信道模型以及多径Rician衰落信道模型。(2)根据信道模型特点,为抵抗多径效应与多普勒频移带来的影响,建立了基于MIMO-OFDM的地空通信系统,并确定方案参数。在MIMO系统中,选用空时分组码(STBC)作为编码方案,收发端采用两发一收分集技术。在OFDM系统中采用128点FFT/IFFT。(3)选定极化码的构造方法以及译码算法。构造方法采用MonteCarlo构造法,译码方法采用循环冗余校验辅助的连续删除列表(CA-SCL)译码算法。在确定构造方法以及译码算法之后,将极化码应用于构建好的MIMO-OFDM地空通信系统中,并进行性能仿真。(4)分别对三种信道下的极化码性能进行分析,对比不同码长、不同译码方式对极化码性能的影响,并且在三种信道下分别将码长为1024和2048的极化码与码长为1296和2304的LDPC码译码性能进行比较。在不同信道模型下极化码的性能与LDPC码相比各有优劣。因此在地空通信系统中可以将极化码与LDPC码结合起来使用,各自取其优势。由此可见,将极化码应用于地空通信系统中具有现实意义。