Turbo码由于具有近Shannon限的优异性能,自1993年被首次提出至今一直是纠错编码界的研究热点。随着无线通信的高速发展,对纠错编码也有了更高的要求,在保证信息可靠传输的基础上,对性能有更高的要求,有些通信系统中则要求采用自适应的编码方式,更高效地使用无线资源。重量谱是Turbo码性能分析和优化设计的基础,但目前长帧情况下重量谱的计算相当耗时,提高重量谱搜索效率具有重要的理论和应用价值。速率匹配穿孔(RCP, Rate-Compatible Puncturing)为实现自适应纠错编码提供了一个有效的方法,因此RCPT码的优化设计在纠错编码领域中扮演了很重要的角色。本文首先介绍了Turbo码的编码原理及其性能分析方法,接着对目前公认较好的Turbo码重量谱搜索算法——约束子码算法进行了重点分析,针对该算法的优缺点讨论了基于约束子码算法不完整序列扩展思想的改进算法的重点和难点,在此基础之上提出改进的重量谱搜索算法——Span-Span算法,并对该算法性能进行了验证,结果表明Span-Span算法可以搜索到至少3项完全准确的重量谱,且长帧时(N大于928),Span-Span算法效率远高于约束子码算法,大多数情况下Span-Span搜索重量谱所耗时间仅为约束子码算法的一半左右。此外,论文讨论了PS-RCPT码穿孔模式设计应该考虑的关键点,设计时考虑增加两个约束条件来避免瀑布区过多的性能损失。在此基础之上,分别给出了基于OWSS准则的PS-RCPT码周期穿孔模式和非周期穿孔模式的优化设计算法,最后通过仿真验证了本文设计的PS-RCPT码性能,结果表明,本文设计的PS-RCPT码可以获得比S-RCPT码更低的错误平层区性能；并且,基于OWSS准则的1/2码率PS-RCPT码比基于伪随机穿孔(PRP)的PS-RCPT码性能更好。同时揭示了,对于得到瀑布区性能和错误平层区性能合理折衷的PS-RCPT码,系统比特穿孔比例的选择相当重要。此外,穿孔周期越长,PS-RCPT码性能越好。总之,基于OWSS准则的穿孔模式设计可以满足不同的应用需求,是产生自适应Turbo码的有效方法。