随着无线通信技术的迅速发展,高效可靠的数据传输技术引起了人们广泛的关注。在信道状态变化迅速或者未知的场景下,发送端很难准确地预测信道状态,难以确定合适的码率进行信息的传输。无码率码提供了一种可行的解决方法,其可以不断地产生编码符号。此时,当收到足够多的符号后,接收端可以正确恢复发送信息,且在译码过程中无需向发送端传输反馈信息。因此,无码率码已成为无线通信技术的一个研究热点。作为一种新型无码率码,Spinal码的编码结构简单、抵抗噪声和错误能力强,且已被证明在二进制对称信道(Binary Symmetric Channel,BSC)和加性高斯白噪声(Additive White Gaussian,AWGN)信道下可以逼近香农限。本文围绕Spinal码的译码算法和纠错能力展开研究,主要贡献如下:首先,本文重点研究了Spinal码的译码算法。为了降低复杂度,本文提出了分层式非量化费诺序列译码算法。该译码算法通过改进路径度量公式提高了每一次路径选择的准确性,同时将译码树分层并在每一层应用非量化费诺序列译码算法搜索最优路径。该算法中译码器的跳转被限制在当前层而不是整个树,有效地避免了译码器的不断回退并降低了译码复杂度,而且存储器只需保留当前层扩展的节点从而大大降低了存储空间的使用。仿真结果表明,与现有的冒泡译码算法、前向堆栈译码算法和改进的非量化费诺序列译码算法相比,所提算法没有损失码率性能且译码复杂度进一步降低;特别是在信噪比较低的情况下,其复杂度相对降低更多。其次,本文详细分析了Spinal码的纠错性能。针对最后一块信息分组纠错能力弱所引起的整体错误率较高问题,本文提出了首尾呼应Spinal码,其将最后一个信息块复制一份放在信息序列的最前方,然后顺序编码发送。这使得更多的编码符号传输最后一块信息分组,降低了最后一块信息分组的错误率,从而整体上提高了Spinal码的纠错能力。理论分析了首尾呼应Spinal码的可行性,然后仿真发现该Spinal码改善了码率性能且错误率显著低于原始Spinal码。最后,针对原始Spinal码纠错能力弱的问题,本文提出了一种改进的Spinal码设计方案――不等分块结构Spinal码。与原始Spinal码相比,首尾呼应Spinal码提高了纠错性能,但增加了一块编码计算且多发送一个编码符号。不等分块结构Spinal码在不增加额外的计算量的情况下,就可以提高码率性能并降低错误率。随后给出了不等分块结构Spinal码的分块模型、编码结构和译码原理。基于该分块模型,在不增加编译码复杂度的条件下,设计了三种简单高效的分块方案。仿真发现,与原始Spinal码的性能相比,采用冒泡译码算法的不等分块结构Spinal码提高了码率和吞吐率性能,并降低了错误率。