极化码是近年来编码理论的一个巨大突破,它被证明了能以较低的编译码复杂度达到二元离散无记忆信道(Binary-Discrete Memoryless Channel,B-DMC)的容量,因此问世以来受到了学界和产业界的极大关注。第五代通信移动通信系统已将其选为增强型宽带控制信道的编码方案。但是在码长有限的情况下,极化码无法对信道进行完全极化,使一部分信息在极化不完全的子信道上传输,导致误码率增大。为了提升有限长极化码的性能,本文研究了传统的级联方案,创新性的设计了一种阶梯结构级联极化码,并为阶梯结构级联极化码设计了相应的并行软输出迭代译码算法。为进一步提升译码性能,在极化码序列SC译码(Successive Cancellation List,SCL)译码算法与循环冗余校验(Cyclical Redundancy Check,CRC)码结合的基础上,对阶梯结构级联极化码设计了一种改进的并行软输出迭代译码算法。分析了阶梯结构级联极化码的译码性能上下界。主要的研究工作如下所示:根据有限长极化码的性能缺陷,简要回顾了信道极化现象,分析了系统极化码字的构造方法。并重点研究了极化码的软输出译码算法,包括置信传播(Belief Propagation,BP)译码算法和软删除(Soft Cancellation,SCAN)译码算法。同时研究了选择低密度奇偶校验(Lower Density Parity Check,LDPC)码和BCH码分别为外码的级联极化码方案。分析并验证了能够采用软信息译码算法的级联码字结构,可以达到更好的译码性能。为了能够使在可靠性较差的子信道传输的信息位得到级联,选择系统极化码(Systematic Polar Codes,SPC),并结合阶梯码的结构,提出了阶梯结构级联极化码的方案。该方案将系统极化码中在可靠性一般的子信道传输的信息位与下一个系统极化码的可靠性较高的信息位进行级联。同时,根据极化码的BP译码与SCAN译码,阶梯结构级联极化码分别设计了对应的并行软输出迭代译码算法。并仿真验证了阶梯结构级联极化码能够有效提升有限长极化码的译码性能。为了进一步改进阶梯结构级联极化码的译码性能,在常规极化码SCL译码算法基础上,提出了一种软输出SCL(Soft SCL,SSCL)译码算法,并结合CRC校验码设计了一种改进的CRC-SSCL译码算法,可以使用CRC校验码可以在CRC-SSCL的并行软输出迭代译码的每一次迭代过程中进行CRC校验,将通过校验的信息位当做固定位处理,以提升译码性能。然后,为了能够更好的分析级联码的性能,推导了阶梯结构级联极化码理论译码性能的上下界。最后经过仿真证明了这种改进算法性能的优异,并通过仿真结果验证了推导的理论性能界。