Polar码是Arikan教授提出的一种新型信道编码,其核心思想在于信道极化理论,即利用极化出来的无噪信道传输有用信息,全噪信道用来传输冻结信息或不传信息。Polar码在理论上被证明能够达到二进制离散无记忆信道的信道容量。同时,其递归的编译码结构降低了硬件资源复杂度。编码协作将信道编码和协作通信结合,可兼得编码和协作带来的增益。无线信息与能量同传（Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT）技术通过从射频（Radio Frequency,RF）信号中获得能量来实现信息和能量的同时传输,被广泛用来解决中继能量受限、系统生存时间制约等问题。论文围绕基于SWIPT的Polar编码协作系统展开研究,主要工作包括如下:1.我们研究了Polar码、协作技术和SWIPT技术的基础知识。在Polar码方面,我们解释了信道分裂和联合,详细介绍Polar码的构造方法以及Polar码编译码方法;协作上,我们介绍半双工、全双工条件下三种不同的协作方式,推导出在每种协作方式下互信息量的表达式;对于SWIPT技术,我们详细描述了四种不同接收机结构并阐明SWIPT技术的前沿性与优越性。2.我们建立了基于SWIPT的Polar编码协作系统模型。鉴于Polar码的Plotkin构造方法将一个长码分裂成两个短码,非常适用于编码协作场景,我们使用Plotkin构造方法联合设计信源节点和中继节点Polar码,并在目的节点对其进行联合串行相消（Successive Cancellation,SC）译码。理论分析和仿真结果表明,与传统点对点系统相比,基于SWIPT的Polar编码协作系统大大降低了系统中断概率;与采用随机低密度奇偶校验（Low Density Parity Check,LDPC）码的编码协作方案相比,在译码迭代次数低时所提方案误码性能更为优越。3.为了降低系统译码时延,我们将Polar码通过乘积码的方式构造、译码,建立基于SWIPT的乘积Polar编码协作系统模型,将Polar码作为乘积码的分量码构建乘积Polar码,分别在信源节点和中继节点对其行编码和列编码,并在目的节点提出一种低译码时延的两步译码算法,第一步对接收到乘积Polar码的码字矩阵分别进行串行SC译码与列SC译码,若第一步译码失败,则执行第二步译码,即将乘积Polar码的码字矩阵变换为单行Polar码,再SC译码。理论分析与仿真表明,相比点对点系统,基于SWIPT的乘积Polar编码协作大大降低了译码时延;与采用置信度传播（Belief propagation,BP）译码算法的乘积LDPC编码协作系统相比,所提方案误码性能更优。