1. 研究目的与意义
近年来，随着 5G 移动通信技术的发展，用户在体验游戏、赛事直播以及视频通话等服务时，对信息传输速率的要求更为严苛。与此同时，用户对移动数据的需求也在日益增长，移动数据需求的猛增给网络带来的严峻考验，必然要求相应的通信系统为其提供可靠的通信保障。
通信系统根据信道传输和接收信号类型的不同分为模拟通信系统和数字通信系统，模拟通信在用户线上传输模拟信号，这种信号在时间和幅度上取值都是连续的，而数字通信采用数字信号作为载体传输消息，通过信源编码实现模拟信号的数字化，利用信道编码技术进行检错从而解决数字通信的可靠性问题。模拟通信曾在历史上占据过主导地位，但近 30 年来，随着计算机以及数字信号处理技术的充分发展，数字通信已成为现代通信技术的主流。
信道是通信系统模型的重要组成部分，信号在传输的过程中必然受到不同程度的噪声干扰，噪声干扰不去除势必会造成信号失真，从而影响通信系统的可靠性。衡量和评价一个通信系统的性能指标时，一般从有效性和可靠性两个方面综合考虑。早期的学者们认为有效性和可靠性是一对不可调和的矛盾，其中一方性能的提升总会以另一方性能的牺牲为代价。然而在1948年香农发表的奠定现代信息理念的学术论文中指出，在有噪声干扰的信道中传输信息，当以不超过信道容量的传输速率进行信息的传输时，通过选取合适的信道编码技术可以实现信息高可靠的传输，同时不会对信息传输速率造成影响。
2. 研究内容与预期目标
在今后的通信发展过程中，为了达到对移动互联网体验的突破性进展，并支持物联网发展，这就需要具有高吞吐率、低复杂度和低误码率的信道编码技术，而极化码具有这些优势，是唯一一种能在信道下使通信系统容量达到香农极限的编码方案，因此对极化码的研究能够有力地推动未来通信技术的发展。另外，极化码不仅在信道编码领域具有广阔的应用前景，已经有学者将极化码应用到二进制信源编码、有损信源压缩、多址接入等方面。相比其他经典编码方案，极化码具有与其它通信技术进行低复杂度联合优化设计的潜力。极化码是由极化现象而产生的具有独特构造方法的编码方案，其编码方面的研究具有局限性，而为了达到高速率、高可靠性的目标，研究重点放在极化码的译码方面是研究者们为达到该目标的首选研究方向。
本篇论文首先对选取本课题的原因以及课题的研究意义加以阐述，并探讨编码技术及编码方式的发展历程，同时详述polar码的产生以及近年来的发展现状。随后详尽介绍编解码算法的数学基础，在此基础上，整体论述信道极化理论。接着，以公式、矩阵等方式把抽象的极化码编码过程转变得直观、易理解，对极化码的编码矩阵及其生成方式、极化码如何构造以及信息位的选取都进行了详尽的推导。下一步，重点对于极化码的两种译码算法进行性能仿真分析及对比，传统 SC 译码算法和SCL 译码算法。依托 Matlab构建极化编译码通信系统，并在该平台仿真，分析译码性能在不同参数影响下的结果，并在同等条件下，对不同译码算法译码性能分析对比并给出结论。最后根据前述内容对全文做出了总结，并指出了后续研讨方向。
3. 研究方法与步骤
第一章绪论。探讨编码技术的发展历程、编码方式的发展过程，介绍polar码的起源、发展、研究现状及其应用价值。
第二章介绍编解码算法的数学基础。
4. 参考文献
[1]闫海霞.极化码的译码算法研究[D].成都信息工程大学，2018.
[2]于婷婷.极化码编译码算法研究及译码器设计[D].北京化工大学，2019.
[3]李斌，王学东，王继伟. 极化码原理及应用[J]. 通信技术,2012,45(10):21-23.
5. 工作计划
1.2022年1月5日-2022年3月1日，有针对性的学习课题相关资料,学习相关学科的基础知识，学习实验所需软硬件的相关知识。
2.2022年3月2日-2022年3月20日，设定实验方案，采集实验数据。
3.2022年3月21日-2022年4月25日，进一步理论分析，进行实验，开发相关软硬件系统。
