极化码是近年来纠错编码领域的热点研究问题。极化码在理论上被证明:当码长趋近于无穷大时达到对称信道容量。相对于传统的LDPC码和Turbo码,极化码的特点是其结构化特征较强,其结构上与信道极化理论结合紧密,可以很容易地分析码的纠错性能。目前,极化码在理论研究上的结果已经比较充分,本文主要内容集中在极化码应用问题,以无线通信应用为背景,研究了极化码的性能、SCL译码算法的改进和在搭线窃听信道下极化码的应用。本文首先回顾了信道极化的基本原理,进而介绍了极化码,着重比较了极化码和Reed-Muller码结构上的相似和区别;分析极化码在不同类型信道模型下的性能仿真,且与Reed-Muller码纠错性能进行了对比,从原理和仿真结果上分析得出:极化码是Reed-mulller的优化,且可将实际应用中的Reed-Muller码替代极化码;仿真分析了极化码在Successive Cancellation(SC)译码算法下的性能以及消息位与冻结位的分布位置,分析有限长极化码和SC译码的应用缺陷。由于SC译码算法将固定比特当作未知量处理,因此并非最大似然译码算法,限制了极化码的纠错性能,目前对此的改进是通过保留多条SC译码路径在译码结束时选择其中似然概率最大的路径或者通过CRC校验路径来改进译码性能,前者在保留路径数较大的情况下可以很接近译码的最大似然界限,而后者在牺牲了很小的码率增添了一些冗余后带来了较大的译码提升。SCL译码算法成倍的增加了SC译码的计算量,且消耗了较大的路径存储空间,本文提出了一种多层SCL+CRC校验的编译码方法,在几乎无性能损失的情况下较高的降低了译码的存储消耗,并研究了这种方法在自适应译码路径数SCL算法中的表现。另外,本文讨论了极化码在搭线窃听信道下的应用。在退化搭线窃听信道下,极化码被证明达到了信道的安全容量,我们讨论了极化码在有限码长下安全通信的应用性问题,并研究了退化搭线窃听信道的性质,给出了BEC模型下的一种密钥协商方法,并研究了密钥做为极化码冻结比特进行编译码的安全性。