由Arikan提出的极化码,是一种在理论上能够达到香农容量限并有较低编译码复杂度的新兴信道编码技术。极化码自提出以来就获得了业界的极大关注,并被作为第五代移动通信系统(5G)的信道编码的热门候选码字,目前已被选为5G控制信道增强移动宽带业务(Enhanced Mobile Broadband,e MBB)场景下的编码方案。但是,极化码需要准确的信道状态信息才能进行高效编译码,而在未知信道状态信息下性能受限。本文基于现有极化码的编译码算法研究进展,探索在未知信道状态下的极化码编码传输方法,并结合极化码的打孔算法,设计了一种实现连续多个速率兼容的极化码数据包传输方案。然后,为了提高每个数据包的传输效率,研究基于极化码固定位差错概率检验的SNR估计算法,并将该算法由AWGN信道拓展至衰落信道。主要研究工作如下:简要分析说明了信道极化的基本原理,研究极化码的构造方法,以及极化码的经典连续删除译码算法(Successive Cancellation,SC)以及序列译码算法(Successive Cancelation List,SCL)。另外,为了解决构造任意码率和码长的极化码,设计了一种将打孔比特限制在固定码字集的改进随机打孔算法,降低了现有随机打孔算法可能删除信息位码字而带来的译码性能损失,同时,实现了信息比特集嵌套的极化码的构造。对现有极化码的速率兼容编码方案进行研究,结合提出的打孔算法,构造一种并行级联打孔极化码(Parallel Concatenated Punctured Polar Codes,PCPP codes)。发送端通过发送码率由高至低的极化码字,直到接收端译码成功,接收端则采用“后退式”的译码方案,从最后一次接收到的码字开始译码,然后根据发送的各码字间的信息比特的嵌套性质逐次迭代译出前次发送但并未成功译码的码字,直到恢复所有的信息比特,实现整个数据包的传输。在一个数据包成功传输的基础上,设计了基于PCPP码的三种速率兼容传输方案,实现了稳定变化信道下连续多个极化码数据包的编码传输。一个数据包传输结束后,根据译码结果获取数据包传输时对应信道容量的大致范围,再通过这个信道的估计范围来确定下一个数据包的初始码率。并对三种方案中的码字性能和多个数据包连续传输时所需的平均传输次数进行仿真,验证了三种方案优于以相同初始码率的原始方案,而且解除了平均传输次数与初始信道容量的依赖关系。PCPP传输方案中每个数据包的传输效率可以通过一定的信噪比(Signal Noise Ratio,SNR)估计来提高,因此我们进一步研究分析了现有基于极化码固定位差错概率检验的SNR估计算法,在AWNG下分别讨论了无限码长和有限码长下不同的估计方法,并将该算法拓展至瑞利衰落和莱斯衰落信道。