正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)以其高频谱利用率和对抗频率选择性衰落的能力,已被广泛应用于各种宽带高速数据传输系统之间中,并且成为未来无线通信系统的候选技术之一。然而,OFDM是多载波系统,具有较高的峰值平均功率比(Peak-to-Average Power Ratio, PAPR),因此要求系统如功放、A/D转换器和D/A转换器等一些部件具有很大的线性动态范围;否则当信号的峰值进入部件的非线性区域时,就会产生明显的带内失真和带外辐射,造成子载波的正交性的破坏,从而导致误码率的升高。另一方面,OFDM的正交子载波将频率选择性衰落信道等效为若干并行的平坦衰落子信道,将信道的影响等于为复数因子,最大程度地简化了信道均衡,但也因此丧失了多径分集;当子信道处于深衰落时,相应的子载波的检测就变得异常困难。本文正是针对上述缺点展开研究工作。通过研究和应用OFDM中的各种增强型技术,能够显著地降低OFDM这些缺点所带来的不利影响,进一步优化OFDM技术在实际系统中的应用。本文研究了基于选择映射的OFDM增强型技术(SLM-OFDM)用以解决OFDM的高PAPR问题。传统SLM-OFDM算法计算复杂度高且PAPR抑制能力有限,针对于此本文首先介绍了一种低复杂度的SLM-OFDM实现技术;接着,本文提出了一种相位序列集优化的新算法。该算法不仅给出了各种相位序列集性能优劣的判定准则,同时引入一种新的相位序列集优化了SLM-OFDM的PAPR抑制性能。矢量OFDM作为另一种OFDM中的增强型技术,能够在多径衰落信道下利用分集增益显著地改善系统误码率性能,然而矢量OFDM的分集特性一直未得到有效地分析和全面的认识。本文首次从理论上以数学形式严格地分析了矢量OFDM的分集特性,进而利用分析结果给出了矢量OFDM的优化准则。通过计算机仿真,验证了理论分析的结果。最后,本文通过将Turbo迭代译码技术同矢量OFDM相结合,不仅能够进一步改善系统的性能,而且能够明显加快迭代译码的收敛速度。本文最后一部分研究了基于DFT扩展的OFDM增强型技术(DFT-SOFDM)。由于DFT-SOFDM具有低PAPR的特点,此技术提出后较短时间内就迅速成为了3GPP LTE中上行链路的一种重要的传输方案。本文重点研究了交织子载波分配模式(IFDMA)也即交织频分多址下的DFT-SOFDM的均衡技术。通过将球形译码算法应用于IFDMA的收端均衡,其系统误码性能够明显优于传统频域线性均衡算法。然而,球形译码算法已非常接近系统性能下限,也即IFDMA系统性能也无法再得以优化。针对于此,本文提出一种收发联合优化的新技术。该技术不仅能够进一步优化IFDMA系统的性能,同时不会改变IFDMA系统固有的低PAPR的特性。