Arikan教授基于信道极化现象提出极化码。到目前为止,极化码是唯一一种从理论上被证明能达到香农限的信道编码方案。与传统的信道编码方案相比,极化码编码原理简单,适用于不同场景下的速率匹配,从而成为5G(5th Generation mobile communication,5G)通信增强型移动宽带(enhanced Mobile Broadband,e MBB)场景下控制信道的信道编码方案。为了满足5G通信系统高可靠、低时延等需求,高性能的极化码译码算法成为热门的研究方向。本文在“增强移动宽带5G终端模拟器研发”项目支持下,对控制信道中极化码译码算法进行深入研究,改进现有的译码算法以满足项目需求。论文主要的研究工作和创新点如下:1.本文将CRC辅助串行消除列表(CRC-Aided Successive Cancellation List,CASCL)译码算法和改进的球形列表译码(Improved List-SD,ILSD)算法结合,提出一种并行化的联合SC球形列表(Joint Successive Cancellation Sphere List,JSCSL)译码算法。仿真结果表明,JSCSL译码算法与CA-SCL译码算法性能无明显差别,而当JSCSL译码算法采用Pipeline结构时,增加了译码并行性,译码时延可降低约为27.3%,有利于并行性平台的实现。2.针对串行消除列表比特翻转(Successive Cancellation List bit-Flip,SCLF)译码算法中翻转索引集合,通过极化码编码结构、接收序列的对数似然比和CA-SCL路径分裂状态三个方面,对翻转索引集合进行了优化,更大概率地包含由信道噪声引发的第一个错误比特索引,提出了一种改进的串行消除列表比特翻转(Improved Successive Cancellation List bit-Flip,ISCLF)译码算法。仿真表明,在高信噪比下,ISCLF译码算法相比于CA-SCL译码算法,尽管译码复杂度增加了约1.5%,但性能上约有2.77d B的提升,从而满足了项目性能需求。3.在数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)上对物理层下行控制信道(Physical Downlink Control Channel,PDCCH)信道发送端与接收端进行验证与实现工作,并分别通过FSW200频谱分析仪与SMW200A信号源验证该设计与协议标准的一致性。为了平衡译码性能与复杂度,在低信噪比与高信噪比下分别采用CASCL译码方案和ISCLF译码方案,与之前传统的译码方案相比,在高信噪比情况下,几乎不损失译码复杂度并且译码性能提高了1.5d B～2.1d B,验证了ISCLF译码算法的实际应用价值。