极化码自诞生以来,就受到了广泛的关注。极化码利用信道组合拆分之后产生的极化现象进行编码设计,在好的信道发送信息,坏的信道发送固定比特,是目前唯一被证明可以达到香农极限的编码。其简单的编码方式,较低的译码复杂度,无不彰显它的潜力无穷,正成为未来的又一主流编码方式。出于极化码独特的编码方式,需要计算出信道的可靠性,以此来区分信道传输信息还是固定比特,因此一个好的信道可靠性度量方式至关重要。本文介绍了几种常见的可靠性度量方式,通过分析比较他们的效果和实现难度,最终选择了最适合本文仿真环境的高斯近似法。之后,本文还研究了设计SNR的问题,通过数据比较,最终选择一个鲁棒性强的设计SNR。进一步地,由于极化码的独特编码方式,使得它的码长被限制为2的n次幂。为了使极化码设计更加灵活多变,以满足不同场景的需求,本文深入研究了实现速率兼容的方法。码率兼容只需要合理选择信息位的长度即可实现,在码长的兼容设计中,本文采用了打孔(删余)技术。首先,基于准均匀打孔算法,本文提出一种改进的准均匀固定比特信道位置打孔方式,仅对固定比特信道位置进行打孔,在打孔数量少的时候,取得比原算法更好的性能。其次,研究极化码的生成矩阵,提出了一种基于生成矩阵最小行重的打孔方式,并分析论证了算法的设计原理。然后,本文提出一种改进的根据信道可靠性的打孔算法,对极化码先做分层,并在每一层最差的信道打孔。最后对提出的几种打孔算法做了比较,分析比较了他们的优劣。在译码算法部分,本文首先介绍了经典的SC译码,然后介绍了其衍生出的SCL译码算法以及CA-SCL译码算法。之后,本文分析了CRC的检错纠错能力,提出一种CRC纠错算法,以及一种CRC辅助检错纠错SCL译码算法。此算法在信息比特中间,使用查找表进行纠错;在信息尾端,使用CRC进行检测校验,合理利用了被忽视的CRC纠错能力,将CRC纠错检错同时运用到译码过程中,并且取得了优越的性能。