随着近年来无线通信的快速发展,以及以Turbo码,LDPC码为主的新一代高效纠错编码方案的广泛应用,催生了该领域越来越多的新技术和新的应用。很多新技术如MIMO-OFDM技术,协作通信,多小区资源管理与优化,以及视频服务等高速数据服务业务都随之兴起,许多基于异构无线网络的应用也被提出。这些新兴的技术和应用都对传统的无线通信网络提出了挑战,尤其是对于无线网络的底层技术,如编码,调制以及他们与链路层协议更有效的配合等方面提出了更高的要求。本文以Turbo码为基础,基于莱斯衰落信道等不同的应用场景,从理论和应用两个方面较深入的研究,对比和分析了与Turbo码系统相关的结构,交织、译码、以及基于Turbo的不同链路层HARQ方案设计等关键技术。研究结果可以为进一步提高Turbo系统的性能,使其更好的服务于这些新兴的服务与业务的要求提供理论依据。本文的主要工作和贡献主要包括以下几点：第一,本文立足于无线网络中物理层关键技术,高效纠错编码Turbo码,从理论和应用性能两方面研究了常用的三种性能优秀的Turbo交织器,DRP, ARP与QPP交织器,四种常用的Turbo译码算法,MAP, Max-Log-MAP, Log-MAP和SOVA译码算法,以及不同码长对于Turbo码系统的BER性能,尤其是Error-Floor性能的影响。第二,本文还对基于Turbo码的链路层关键技术ARQ与HARQ技术进行了研究,引出了基于率自适应打孔Turbo码(RCPT)的HARQ设计方案。同时,研究还在AWGN信道和莱斯衰落信道的场景下讨论了不同信道状态与不同莱斯因子对三种类型的HARQ方案的吞吐量和误包率等性能的影响,并对结果进行了分析和比较。第三,研究发现在Turbo系统中,当采用相同的码长与译码算法时,QPP交织器的Error-Floor性能最好,其数值最低。同时还发现,虽然复杂性最高的Type-Ⅲ型HARQ能够获得最好的性能表现,但当信道状态比较稳定时,Type-Ⅱ型HARQ可以在获得较好系统性能的同时并不带来额外的复杂度,从而可以作为一种实际应用中的最优化方案。本文的结论与分析可以作为本领域进一步研究的重要参考与理论依据。