随着信息时代的发展,人们对信息的需求逐渐也呈爆炸式增长的趋势。5G于2018年6月完成第一阶段的全功能标准化工作。极化码作为新型的可近容量传输的先进信道编码,在5G的eMBB场景下使用极化码作为控制信道编码标准。尽管如此,中短码长极化码仍有诸多不足。根据极化码的极化特性,当码长趋于无穷时,信道极化几近完全,因此极化码在长码上性能优越;中短码极化码由于信道极化不完全,编译码的性能与长码相比略有不足,纠错能力与同类技术研究成熟的码字相比较差。而eMBB场景下使用的是中短码长的极化码,因此,极化码的中短码长下性能改进是目前研究的重点。针对极化码在中短码长下性能不足的问题,本文选择极化码级联方案作为研究主体,从级联结构和译码算法两个方面对级联极化码做出了改进。在结构方面,提出多重码率分配方案和基于关联比特交织方案。多重码率分配是对信道可靠性进行估计得到可靠性参数,选择多种码率的RS码作为外码,在保证整体码率不变的情况下,给不同可靠性信道分配不同码率的RS码。对于可靠性较差的信道,为它们分配纠错能力较强的RS码,也就是低码率RS码,反之,分配高码率RS码。通过对错误比特产生的原因以及错误模式的分析,根据极化码错误产生的特点,发现比特之间存在关联错误,在传统交织方案的基础上提出基于关联比特的交织方案,将有关联错误的比特分散到不同的符号中,使外码进行更好的纠错。在译码算法方面,提出了交互译码算法和软译码算法。由于极化码前面判决发生错误会导致后面判决结果错误概率增加,也就是错误传导现象,根据这一特点提出交互译码方案。在极化码译码过程中,先对每个判决比特先进行RS码纠错,极化码再进行下一比特判决的译码。在此基础上,进一步对级联码的外码性能进行了优化。由于软判决译码性能好于硬判决译码,将原有的RS硬判决译码换为RS软译码算法,通过更充分的利用软信息,并结合交互译码,将级联码性能进一步提升。仿真证明,以上方案可以有效改善级联码性能。