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现如今,无线通信系统的发展越来越快,需要更加先进的纠错编码技术来提高传输过程的可靠性。极化码(Polar Codes)编码方案在5G(5th-Generation)增强移动宽带场景(eMBB)下的信道编码方案的选择中,被国际移动通信标准化组织3GPP选为控制信道的编码方案。当前,作为被理论证明可以达到Shannon极限的一种编码方案,如何寻找到高效的极化码编译码方式以实现更优质的信息传输水平,是极化码的主要研究方向。本文对极化码的研究工作主要内容如下:一是研究并分析了极化码的基本理论内容。在研究了极化码编码方式、信息位选取方法之后,对极化码的基本译码算法,包括不可迭代的串行译码SC(Successive Cancellation)算法,以及BP(Belief Propagation)算法和SCAN(Soft Cancellation)算法两种迭代算法等进行了分析和对比。二是研究分析了极化码BP译码算法及硬件实现,并在原有算法基础上对BP算法的近似算法,即SMS(Scale-Min-Sum)算法的误码率性能进行了分析,提出了一种名为LUT-SMS(Look-Up-Table and Scale-Min-Sum)的极化码码改进BP算法。这种算法利用一种LUT查表函数对原BP算法的迭代公式所用到的非线性函数进行精确逼近,并证明该查表函数对原函数的拟合效果优于SMS算法。在AWGN(Additive White Gaussian Noise)信道下的仿真结果显示,采用该查表函数的LUT-SMS算法在长码长下能获得比SMS算法更加优异的性能,最高能达到0.3dB左右的性能增益。同时对于SMS算法的硬件实现,本文提出了一种改进的SMS计算单元结构,这种改进后的硬件单元结构能够使得计算单元的计算周期从4个加法器时延降低到3个,同时只增加很少的资源消耗,从而在短码长和全并行译码的情况下获得32%左右的吞吐率增益。三是研究分析了极化码SCAN算法的改进算法RCSC(Reduced-ComplexitySoft-Cancellation)算法和RLSC(Reduced-Latency-Soft-Cancellation)算法。在深入分析RCSC算法和RLSC算法的中间信息存储流程之后,本文提出了一种存储方案,将中间信息存储需求量从5N-3降低到了5/2N-3。此外,针对RLSC算法性能下降较多的不足,本文提出了一种改进的MRLSC(Modified-ReducedLatency-Soft-Cancellation)算法,通过对信息位位置进行特定调整,消除了RLSC算法因其中的MNA(Modified Node Activation)近似迭代公式所导致的性能损失。在AWGN信道下的仿真结果表明,该算法在只增加很少的译码时延的情况下,有最高达到0.4dB的译码性能增益。