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随着第四代移动通信系统的成熟和大规模商用,面向未来的第五代移动通信系统(5G)已经成为全球的研发热点,在全球工业界和学术界的共同努力下,5G愿景与需求已经基本明确,国际标准的制定工作也已经正式开始。信道编码技术是5G的关键无线技术之一,为了实现5G在关键性能参数方面的显著提升,用于5G的信道编码技术应具有编码增益大、编译码复杂度低、编译码时延低、高数据吞吐、码参数覆盖范围广且灵活可变等特征。一种信道编码方案很难完全满足5G的所有需求,未来的5G将针对不同场景和业务,选择不同的信道编码方案,进而达到相应的技术指标要求。本文对面向5G通信系统的信道编码技术进行了研究,针对5G中不同的场景和业务,具体研究了速率兼容LDPC(rate-compatible LDPC,RC-LDPC)码、码率可变的多元LDPC(non-binary LDPC,NB-LDPC)码、乘性重复叠加传输(multiplicative repetition based superposition transmission,MRST)码和跨层编码的构造、译码和应用等关键问题,主要的研究成果概括如下:针对5G增强移动宽带(Enhanced mobile broadband,eMBB)场景的数据信道,首先提出了一种RC-LDPC码的构造方法,该方法是通过结合LDPC码的代数构造理论和图构造理论实现的,基于该方法构造的RC-LDPC码具有易于硬件实现的校验矩阵结构,并且在较大的码率范围内都能获得较好的瀑布区性能。然后,基于代数辅助的方法构造了一类信息位长度和码率都兼容的LDPC(information length-and rate-compatible LDPC,IC-RC-LDPC)码,所构造的IC-RC-LDPC码具有较低的构造复杂度和存储复杂度,适用于5G eMBB场景中的数据传输。针对5G高可靠低时延通信(Ultra-reliable and low latency communications,uRLLC)场景的突发短数据包业务,构造了两种码率可变的NB-LDPC码:基于删除方法构造的多速率NB-LDPC(multi-rate NB-LDPC,MR-NB-LDPC)码和基于递增冗余方法构造的速率兼容NB-LDPC(rate-compatible NB-LDPC,RC-NB-LDPC)码,所构造的这两种码率可变的NB-LDPC码具有易于编译码的校验矩阵结构,并且在较大的码率范围内都能获得较好的瀑布区和平层区性能,适用于5G uRLLC场景中突发短数据的传输。针对5G uRLLC场景的连续大数据包业务,基于乘性重复叠加的方法构造了一类名为MRST码的大卷积码,此外,还通过打孔的方式设计了一类打孔MRST(Puncture-MRST,P-MRST)码,以满足系统对码率灵活可变的要求。所构造的MRST和P-MRST码具有较低的译码复杂度和译码时延,并且能够在较短基本码和较少记忆阶数的条件下实现较好的性能,适用于5G uRLLC场景中连续大数据的传输。针对5G高移动场景,对跨层编码技术进行了研究。首先研究了跨层编码技术在高移动场景下的应用,然后提出一种基于跨层编码技术的移动自适应编码传输方案,仿真结果表明,跨层编码技术能够有效地保障高移动场景下的可靠传输,所提出的移动自适应编码传输方案能够在保障可靠传输的条件下提高系统的吞吐量。