随着通信需求的不断提升,第五代移动通信（5G）在2020年开始正式商用,polar码以其优异的编码性能成为增强型移动宽带场景下的控制信道编码方案,针对polar码的编译码设计是5G系统中一个至关重要的步骤。然而,典型的polar码构造方案一般基于连续消除（SC）译码算法设计,且只适用于特定的信道环境,对于信道极化不充分的有限长polar码来说,同一编码方案在不同条件下性能差异巨大。另外,polar编译码是5G系统下的小区搜索场景中至关重要的一步,其性能直接影响终端（UE）接入5G系统的能力,但在低信噪比（SNR）情况下,单个码字可能会出现polar译码失败的情况。因此,本文着重研究了不同条件下性能良好的通用polar码构造方案,以及适用于低信噪比环境下小区搜索场景中的polar码编译码算法。为了设计一种性能良好的通用polar码构造方案,本文将polar码的信息子信道选择看作一个N维二进制向量的优化问题,提出了一种基于二进制入侵杂草算法的码构造方案。在该进化系统中,高斯逼近法、巴氏参数法和极化重量构造法等方案所得的信息子信道索引向量构成了初始种群,以码率为约束条件,最小化误码率为进化方向,经过数次更新迭代,最终生成一个适应度最高的种群,种群中最优秀的个体即为所需要的信息子信道索引向量,进而确定了polar码的构造方案。针对5G小区搜索场景,为了在低信噪比环境下进一步提升polar码的性能,本文利用部分相同信息比特在连续码块内传输的特点,提出了一种基于双循环冗余检验（CRC）辅助的polar码构造方案,并给出了相应的分段比特翻转译码算法。在提出的编码结构中,不同传输块中polar码的信息位按照相同信息集以及不同信息集分别添加循环冗余校验序列,扩大了编码信息位中的相同比特数,同时缩小了不同信息集,从而改善了系统的误帧性能;另外,对于提出的译码方案,当公共信息比特译码完成后,即可进行比特翻转操作,根据结果提前终止译码或者进行不同信息集的译码,减小译码迟延的同时降低了错误传播的影响。仿真结果表明,基于二进制入侵杂草算法的polar码构造方案,利用其自适应优势,在不同的信道环境下,使用不同的译码算法,均能实现较好的编码性能;而提出的双循环冗余校验辅助的polar码构造方案,相比已有算法也展现出了良好的性能。