Polar码于2009年由Arikan教授首先提出,是目前唯一可严格证明在二进制输入对称离散无记忆信道下达到信道容量的编码方案。由于Polar码具有较低的编译码复杂度,使得其成为一种关注度很高的信道编码技术,已被采纳为5G-e MBB控制信道编码标准。本文主要针对中短码长下的Polar码编译码算法进行研究及仿真,主要工作的内容和创新点如下:1.研究和分析Polar码信道极化方法,包括信道联合、信道分裂、信道极化理论等,并通过具体实例和数据分析了信道极化现象。对于Polar码的编码和信道选择方面,本文基于蒙特卡洛仿真、密度进化工具以及高斯近似理论等三种方案对极化信道进行了可靠性估计,并用具体实例分析和描述了Polar编码的整个过程;2.在串行抵消(SC)译码基础上,结合码树结构和路径度量值等概念研究和分析串行抵消列表(SCL)译码算法;进一步地,讨论和分析了引入循环冗余校验(CRC)码的CA-SCL译码算法。最后,基于本文搭建的综合仿真平台,使用链表的方法实现了译码,并基于具体的仿真数据对复杂度和性能等进行了分析和比较;3.基于错误传播现象,通过高斯近似(GA)方法选取最容易发生错误的信息位,改进传统的串行抵消单比特翻转译码算法(SCSF);在此基础上,本文提出一种基于分层比特翻转的SCL译码算法(LSCLSF),该算法把比特翻转的思想应用到SCL中,对信息比特分层,每个分层都进行CRC校验,达到一次翻转多比特的效果,从而提高译码性能。仿真结果表明,当翻转次数为32时,基于高斯近似的SCSF译码算法性能要略优于搜索宽度为2的CA-SCL译码算法性能;同时,L-SCLSF算法性能优于相同码长和相同搜索宽度的SCL和CA-SCL译码算法,在短码长以及高信噪比下性能增益明显;4.基于C++语言设计并完成了基于链表的Polar码编译码综合仿真平台。该平台根据Polar码的蝶形对称结构,基于四向链表和自定义的指针结构体等实现Polar码的编译码过程,可避免复杂的矩阵计算,提高软件仿真的效率和运行稳定性。