随着无线通信标准协议的演进,信道编码技术也经历了多次变革,近十年来,极化码因为其理论可达信道容量受到了广泛关注。极化码是一种基于信道极化现象的信道编码方式,通过信道组合和信道分裂操作将多个平行信道变换成了相应的极化子信道,这些子信道的信道容量则自然的极化,即趋近于0或1。同时极化码的编译码复杂度均很低有利于其在工业界的应用。因此本文以此为基础,对极化码的构造算法,极化码的高可靠低时延译码算法,以及极化码搜索译码算法做了相关研究,概括如下:本文提出了一种基于线性无关度的极化码构造算法。针对极化码的编码矩阵,本文分析了极化码生成矩阵和校验矩阵之间的关系,提出了一种优化极化码重量谱的方法,即基于线性无关度构造极化码。同时本文分析了OSD译码和SCL译码下译码错误的来源,并构造相应译码算法下的极化码,特别地对于SCL译码算法来说,多条译码路径即增加了信息位的数量,也即增加了理论容量,因此可以在新的信息比特数量下优化重量谱,进而提升SCL译码性能。通过仿真验证了基于线性无关度的极化码构造算法对于重量谱的优化作用,在OSD和SCL译码算法下,本文提出的构造算法也有明显优势。本文提出了一种基于比特分裂的BPL译码算法。针对目前极化码译码在时延和可靠性上的需求,本文设计了一种新的基于比特分裂的BPL算法,该算法利用了BP算法低时延的特性,在BP译码框架下修改了其基本运算单元,通过新的运算单元,BP迭代过程中的信息由绝对信息变为了条件信息,进而可以很好的实现比特分裂过程,同时也能够有效的利用路径度量来做路径删减。之后本文引入了关键集合的概念,因为非关键集合一般不会是第一个错误发生的位置,因此我们只在关键集合中进行比特分裂操作,同时通过合适的终止条件设计大幅降低了迭代次数。通过仿真表明,本文提出的基于比特分裂的BP-List译码算法在误码性能上略优于传统CA-SCL译码算法,同时在译码时延上本算法明显优于CA-SCL,也优于现阶段比较好的Fast-SCL算法等低时延译码算法。本文最后提出了一种BP-MSD译码算法。针对未来短包通信场景,本文研究了极化码在短包下的搜索译码算法。本文引入LDPC级联极化码实现了一种BP译码和掩码搜索译码混合的译码算法,该算法先进行一次联合BP迭代译码,利用LDPC级联极化码的校验特性,判断是否译码成功,如果译码失败则进行一次掩码搜索译码,掩码搜索译码利用了接受信息的可靠性,只在部分空间进行搜索,同时通过掩码来确定具体的搜索空间。仿真表明该方法在误码性能上优于OSD-3译码算法,需要的搜索次数则明显减少,同时因为是一种BP混合译码,该算法在时延上也具有很好的优势。