对Turbo码的研究已经十年有余，从刚刚提出时人们的兴奋到现在已经将其写入3G的标准，Turbo码逐渐走向成熟，走向实用的舞台。高码率Turbo码既能够提供足够的编码增益，又最大限度的节约了频谱资源，将越来越多地受到实用化进程的青睐。另一方面，实用必定遵守“最简单的就是最好的”的原则。因此，寻求性能优良、实现简单的Turbo码编解码结构一直是科研工作者追求的目标。 本文的研究课题正是在这样的背景下提出的。论文研究了等码率卷积编码结构，并深入探讨了它本身的性质，以及在Turbo码各个方面的应用。本文的研究成果表明，等码率编码结构在构造性能好的高码率Turbo码方面，以及在构造性能良好、易于实现的代数交织器方面，都有客观的潜力和广泛的应用价值。 本文的主要内容包括： 对等码率编码结构的代数结构进行了分析；证明了等码率编码结构的等效性定理，为等码率编码结构在确定性交织器的应用做了理论铺垫；证明了等码率编码结构的分解定理，在搜索适用于Turbo码的等码率编码结构时，该定理有助于简化等码率编码结构距离谱的计算。 研究了等码率编码结构在Turbo码交织器上的应用。利用等码率编码结构的等效性定理的证明，导出一种新的线性的代数交织器；研究了线性代数交织器的特性：散布度、S-距离参数、模2特性、模2q特性、IOPG图等；给出了易于实现的两种发生器：串行发生器和并行发生器；通过仿真显示线性代数交织器在短交织长度时，具有优于随机交织器平均性能的性能。 研究了任意等码率编码结构导出交织器时的设计和实现约束问题；扩展了线性代数交织器，讨论了其串联形式，并扩展到多进制形式以及混合进制形式，扩展了搜索交织器的空间。 研究了等码率编码结构在用作并行级联Turbo码(PCCC)分量码时的应用。讨论了等码率编码结构的译码模块，指出如果将其系统比特补齐，则可以利用对偶码的栅格图计算信息比特的似然比软信息；给出了由等码率编码结构构造高码率PCCC的编码器结构，并对其误码率上界进行了讨论，得出等码率编码结构构成的PCCC与传统PCCC一样具有交织增益；对误码率上界的分析导出了搜索好的等码率分量码的步骤和准则；进行蒙特卡罗仿真，验证了理论分析，说明等码率编码结构在构造高码率和低码率PCCC时都具有优异的性能。 研究了等码率编码结构在构造串行级联码(SCCC)中的应用。主要研究了外码为重复码，内码为等码率编码结构的RE码；对其误码率上界的分析导出了选择等码率编码结构内码的设计准则；指出RA码和RDD码都是RE码的特例，对RE码进行了蒙特卡罗仿真，结果显示在中高信噪比时，RE码具有优于非规则RA码的误码率性能。