极化码(PolarCodes)是一种以信道极化现象为基础,达到香农信道极限的新的信道编码方法。极化码的原理是对一个二进制输入离散无记忆信道进行信道极化,经过信道合并(Channel Combination)和信道分解(Channel Splitting)两步操作后信道产生极化现象:一部分信道的信道容量趋向于“1”,也就是无噪声信道,而剩下的另外一部分信道的信道容量则趋向于“0”,充满了噪声。通过选择信道容量大的信道来传递信息的思想来达到香农信道极限,而且具有计算复杂度低的特点。近年来,对极化码的研究成为了通信系统编码领域的研究热点,尤其是极化码在无线移动通信中应用的研究。极化码中存在有效性结构建立的问题,有效性结构使得整个编解码变得简单,所以在对极化码进行应用的过程中不希望破坏有效性结构。极化码在无线通信系统中应用时,在衰落信道环境下的应用研究非常重要。信号传输过程中,阴影衰落和频率选择性衰落等衰落对无线信道特性造成的干扰很大程度上直接影响无线通信系统的性能,使得发送端和接收端之间的传输路径不止一条,由多条路径相互叠加变得非常复杂。无线信道通过电磁波在空间中传输信号,在接收端和发送端之间没有有形的像有线通信中所使用的连接,所以无线信道的传播路径往往不止一条,每条路径的传播特性也有很多随机性不像有线信道中的可预测和固定的传播特性,由于无线信道的不确定性,所以在设计无线通信系统时需要采用信道估计技术来了解信道状态信息以便在接收端可以更好的进行译码工作提高整个无线通信系统的通信质量。无线通信系统的实现需要依靠众多技术,信道估计技术是其中的一项关键技术。通过信道估计技术获得信道的详细信息,并在接收端正确地解调出发送端发送的信号的能力是评价无线通信系统性能的重要指标。信道估计技术是衰落信道通信研究中的一个基础步骤。在传统的信道估计或者信道追踪技术中,一般采用在码字中添加额外的导频符号的方式来进行信道估计。在本文中,为了提高极化码在有限域码字中的性能,与传统导频方案相区别,导频符号不是额外加入码字序列的,而是从编码符号本身中选取。由于导频符号是信息序列本身中选取的,为了保持极化码中存在的有效结构,导频位置选取不再是任意位置。导频选取方案至关重要,因为不是所有的选取方案都可以保持和利用有效结构本身,针对这一条件对极化码编码结构中的有效性结构进行研究分析,并通过对生成矩阵及其子矩阵的研究设计两种符合有效性结构的导频选取方案。文中,首先对通信系统结构和信道编码技术进行了详细的介绍,分析了极化码极化理论中的信道合并、分解过程的原理。接着又介绍了极化码编码中的系统编码,说明了极化码中存在的有效性结构,针对有效性结构分析了判断有效性结构是否满足的数学表达式。结合极化码有效性结构条件以及衰落信道中信道估计技术设计了导频符号从编码符号本身中选取的导频选取方案。提出了不均匀导频选取(Uneven Pilot Selection,UEPS)和均匀导频方案(EvenPilot Selection,EPS)两种导频选取方案,证明了 UEPS和EPS两种导频选取方案都满足有效结构条件。在性能方面EPS优于UEPS。在最后分析了 EPS和UEPS两种导频方案与传统导频方案的性能。