信道编码能够控制传输过程中的差错使得数据可靠重现，因而成为现代通信系统中不可分割的一部分。Turbo码作为信道编码中的佼佼者，是编码理论界里程碑式的发明。Turbo编码技术的两个基本思想：一是产生具有类随机性码的设计方案，二是采用软输出和迭代译码的设计方案。由于Turbo码将Shannon预想的具有随机特性的码设计付予实现，因此取得了接近香农限的优异性能。首先，本文介绍了Turbo码的编码结构，详细描述了Turbo码并行级联的编码过程，并对编码器中的各个组成部分进行简要分析；分析了Turbo码的译码结构，并具体描述了其基本迭代译码的过程；研究了Turbo码的迭代译码终止条件，并实际得出了合理的终止表达式；并对Turbo编码的基本结论做了总结。然后，对Turbo码的MAP译码算法进行了研究，提出了改进的Log-MAP算法。该算法在线性拟合逼近法的基础上，将分段逼近相关函数的拟合函数前两段用二次多项式替代，使拟合函数的曲线更逼近相关函数。仿真结果表明，改进的Log-MAP算法在计算复杂度和译码延时方面优于Log-MAP算法，而纠错性能与Log-MAP算法相当。在简化算法的同时，降低硬件实现的难度，从而推动Turbo码应用于更广泛的通信系统中。最后，通过分析交织器的基本原理及其设计理念，针对短帧通信系统设计了跳步螺旋交织器。该交织器最大程度上增加了相邻信息位之间的距离，使连续突发错误经过交织器后仍连续的可能性大大降低，对于突发错误具有很好的抑制作用，明显提高了Turbo码的纠错性能。在译码实时性和硬件实现复杂度有较高要求的通信系统中，本设计将有很好的应用前景。