正交频分复用(OFDM)由于频谱效率高、对信道多径时延的鲁棒性强、便于单频网应用等优点而成为数字多媒体广播和各种无线通信的常用技术。这一系统的主要缺点是对时变干扰相当敏感，特别在该系统采用高阶调制方案时尤为明显。由时变性引起的多普勒扩展会破坏OFDM的子载波间正交性，产生子载波信道间干扰(ICI)，并在干扰较大时对系统造成很多问题，如误码平台增大、实现复杂度增大、系统频谱利用率降低等，故而限制了OFDM在便携和移动多媒体设备上的应用。 如何在快衰落信道环境下实现OFDM系统的高效调制并同时降低实现的复杂性，是当前OFDM技术研究的热点之一。针对相干OFDM系统，研究者们已提出大量的解决方案。但是，目前的解决方案综合性能不高，往往片面追求单一性能而不顾所提方案对频谱利用率、实现复杂度等系统性能的影响。事实上，在OFDM系统中，降低实现复杂度的最好方案是采用差分调制技术。由于信道干扰对差分和相干系统的影响完全不同，因而系统传输模式设计及参数选取也完全不同，差分系统的性能改进主要依赖于系统结构的设计和参数的选取。但是，到目前为止，尚未发现对上述问题进行分析的相关报道。正是由于人们对差分认识不足，才导致差分调制特别是高阶差分的应用被忽略和遗忘。鉴于此，本文对OFDM差分问题进行了完整和系统的研究，希望籍此使人们重新认识差分调制技术的优势。主要工作如下： 1.差分系统信道干扰分析本文推导了差分OFDM系统在时变多径信道环境下的ICI功率，分别给出了时域差分、频域差分和相干系统的信干比(SIR：有用信号功率与ICI干扰的功率之比)的理论表达式。推导了频域差分系统由多径延时产生的相位误差。理论与仿真表明，时变干扰、多径延时以及子载波数对不同的调制方案有不同的影响。因此，实际系统的设计应注意这种差别。 2.频域差分系统相位纠正频域差分系统对时变干扰不敏感，但对多径延时非常敏感。信道干扰分析的结果表明，多径延时的干扰可归结为公共相位误差。这可通过简单的盲相位估计和相位纠正加以补偿。本文提出了新的频域差分解调方案，给出了不同频域差分解调方案误码率的理论表达式。 3.分块的频域差分调制与解调方案同样，根据信道干扰分析的结果，我们进一步提出了新的分块频域差分调制与解调方案。该方案利用信道延时的先验知识，选择分块差分长度，进行频域分块差分调制；并利用系统参数的设计，有效提高了差分系统在时变多径信道环境下系统抗干扰的能力，但又不增加任何实现复杂度。此方案特别适应强延时、快时变的衰落信道，如恶劣的短波信道。 4.高阶差分调制在移动多媒体广播中的应用移动多媒体广播信道特征在信道的强延时主要来自于单频网的人造延时，时变干扰主要来自高速运动。对这类信道干扰我们同样可以通过系统设计加以消除。我们首次将高阶差分调制应用到移动多媒体广播，提出了新的移动多媒体广播系统方案。目前，该方案已被遴选为中国手机电视/移动多媒体国家标准技术方案。国标测试结果表明，我们所提方案的性能全面优于基于相干系统的DVB-H标准，它使系统在高速移动和高频谱利用率条件下具有良好的性能，并在终端实现了低复杂度和低功耗，尤其适用于便携式移动终端。