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极化码是第一类能从理论上证明可达二进制对称信道容量的信道编码技术。协作通信系统中的各个用户通过彼此之间共享天线可获得分集增益。网络编码能提高网络的吞吐量。基于此,在协作通信系统中采用基于系统极化码的网络编码不仅可以保证系统的可靠传输,还能提高系统的吞吐量。在查阅相关现有文献的基础上,总结了协作通信常用的三种传输机制,并对其进行比对分析。给出了网络编码在协作通信系统中常见的应用模型,并对其可达传输速率进行了分析。极化码在提出时采用连续消除(Successive cancellation,SC)译码算法,该算法无法与其他软检测算法进行联合迭代译码,基于置信传播(Belief Propagation,BP)的译码算法同样适用于极化码,本文给出了BP译码算法与其他软检测算法进行联合迭代译码时交互的外信息部分,并且通过仿真表明,极化码在SC译码与BP译码算法下的性能相近。最初极化码是以非系统码的形式提出,但本质上来说,极化码也是一种线性分组码,存在系统码的形式。因此,进一步的研究了系统极化码的编译码算法。仿真结果表明,在SC译码与BP译码下,系统极化码的性能均优于非系统极化码。目前在多用户无线传输场景下,极化码多应用于传统的三节点中继网络,但一般在基站覆盖的小区范围内有大量的移动用户存在,为了提高网络的吞吐量以及鲁棒性,本文将极化码应用于多信源多中继场景下的网络编码,实现了多信源多中继网络拓扑向系统极化码编码架构的自适应式映射。建立此种映射关系后,我们可以通过调整协作网络中参与网络编码的信源节点个数和中继节点个数来满足各类网络吞吐量与系统可靠性的折衷要求。进一步的,在目地节点处还采用了联合迭代译码算法来实现单个节点处信道编码与整体基于系统极化码的网络编码间的深度联合检测。仿真结果表明所提方法在满足动态自适应网络拓扑变化的前提下,实现了很强的纠错能力。由于极化码的码长必须为2的整数次幂,这使得所有信源节点发送的比特数与所有中继节点发送的比特数之和必须为2~n,为了去掉这个约束条件以实现速率匹配的网络编码,针对我们的多信源多中继网络编码模型的特定情况,在已有的准均匀打孔(Quasi Uniform Puncturing,QUP)算法基础上,提出了基于修正QUP的打孔算法,接着通过研究极化码信息位的选择方法,提出了基于巴氏参数排序的打孔算法。仿真结果表明两种算法均性能较优,其中基于巴氏参数排序的打孔算法性能略次,但其计算复杂度低。通过这两种打孔算法实现了基于系统极化码的速率匹配网络编码。