小波包分复用(Wavelet Packet Division Multiplex,WPDM)技术是一种将小波包变换运用于多载波调制系统中的新型多载波调制技术,小波包函数时频域相互正交的特性使WPDM系统具有较高频谱利用率和良好的抗衰落、非均匀信道划分能力等特性,较OFDM系统具有更好的带宽利用率、功率谱带外衰减速度和抗衰落干扰能力,更加适用于宽带通信中多重复杂环境下传输。围绕WPDM对宽带多载波通信系统的改进应用,本文主要研究以下几个方面:首先在对WPDM技术认识的基础上,提出宽带通信中WPDM传输系统模型,分析并论证了该系统的功率谱密度、频谱利用率、抗衰落等方面的性能改善,证明了相比OFDM系统,WPDM系统更适用于复杂的宽带通信传输,同时也为后文分析小波函数消失矩和峰均功率比对WPDM系统的性能影响奠定基础。其次,研究不同小波函数和小波函数消失矩对WPDM系统性能的影响。再针对WPDM系统性能在多径干扰环境下受限于小波消失矩这一缺陷,采用小波包剪枝优选算法,在不增加小波消失矩长度的基础上提高系统抗多径干扰能力,剪枝优选出的小波包树结构即为WPDM技术在宽带通信传输系统中的最优小波包基。最后研究WPDM对宽带通信系统的峰均功率比(Peak-To-Average Power Ratio,PAPR)抑制问题。针对采用传统限幅加窗算法导致WPDM系统有过高误码率这一不足,本文提出一种基于剪枝优小波包树和改进限幅加窗的联合算法提高WPDM系统性能,理论分析和仿真结果表明,联合算法不仅降低了WPDM系统发送端的PAPR,而且还提高了WPDM的误码性能,减小了系统计算复杂度。