极化码作为人类已知的第一种能够被严格证明能够达到信道容量的信道编码方案,具有低复杂度的编码和译码算法,目前已成为学术界和工业界的一个研究热点。经过近年来编码学者的不懈努力,与广泛使用的Turbo码和LDPC码相比,Polar码的在译码性能方面更加优异,同时计算复杂度更低。基于Polar这些优点,必将在未来的移动通信中占有广阔市场。本文首先介绍了极化码的基本原理。通过分析信道联合和信道极化的操作分析了信道极化的现象本质,以信息论的角度分析了信道容量变化的原因,然后介绍了极化信道的可靠性估计方法,分别给出了计算巴氏参数和高斯近似的方法,并分析了各自方法的优缺点。最后重点研究了 Polar码的译码算法原理,分别介绍了 SC译码算法、SCL译码算法和CA-SCL译码算法。其次搭建了算法仿真平台,在基于高斯信道的条件下对三种译码算法进行了大量的C语言算法模型的仿真和译码性能分析,研究不同码长、不同码率对于Polar码译码性能的影响,分析了 CA-SCL译码算法在不同列表数量下的译码性能,通过三种译码算法的性能对比选择CA-SCL译码算法进行了量化研究,并且针对硬件实现对算法计算过程进行了一定的优化,通过对比在不同量化参数下CA-SCL译码算法的译码性能,选择合适的参数对CA-SCL译码算法做定点化处理。最后完成了 Polar译码器的硬件实现。首先确定基于CA-SCL译码算法的译码器架构并进行功能模块划分,之后详细介绍了 CA-SCL译码器的硬件架构和主要模块的设计实现。作为译码器的核心模块,SC译码核心采用了半并行的线型SC译码架构,以牺牲很小的吞吐量为代价,有效增加了 SC译码核心模块的硬件效率。通过搭建的仿真验证平台验证了 Polar译码器的功能正确并且得到了译码性能曲线,最后对所做的译码器进行了逻辑综合。