在未来无线通信系统中,为了进一步满足更大数据量传输的要求,人们已经开始着手研究下一代蜂窝小区无线通信的物理层关键技术,而其中由多天线构成的多入多出(MIMO)结构和采用正交频分复用(OFDM)技术的物理层传输技术一经提出就被认为是未来无线通信最有希望的技术。本论文在下一代无线通信系统物理层技术MIMO,OFDM的传统研究成果上,进一步研究了其中的高效的传输技术,采用OFDM技术的蜂窝无线通信上行CQI检测技术和多天线高码率准正交空时码的检测技术和相应的预编码方案。主要工作如下：首先,介绍了下一代无线通信系统中MIMO和OFDM物理层关键技术概况和发展以及未来蜂窝小区基于OFDMA技术的下行无线资源分配和多用户调度的基本算法。并且为了保证针对未来蜂窝小区下行实时多媒体传输QoS,提出了新的资源分配和多用户调度策略。而以上的优化策略的根本都是基于基站端相对准确的对各用户信道状态信息(Channel Quality Indicatior,CQI)的检测。因此为了使上述调度算法可以有效应用在实际系统当中,可靠的CQI检测成为接下来一章的研究内容。在深入研究传统上行采用OFDM技术的基于准正交码本的CQI互相关检测算法的基础上,重点研究了在移动台高速移动的环境下传统检测算法性能恶化的根本原因。并且根据高速移动环境下信道呈现快衰落的特点给出了一种基于信道统计互相关信息的序列检测技术。与此同时,从系统实现的角度出发给出了一种基于时间平均代替统计平均的码本和序列接收联合设计的算法来逼近理想的系统性能。然后,本文研究了下一代无线通信系统中的高效传输MIMO技术,根据多天线(MIMO)系统的复用和分解的特点为了在多天线系统中更高效率的传输信息研究了一类高码率准正交空时块状编码Double ABBA(DABBA)的高效传输和最小均方误差(MMSE)检测算法并且通过反相映射成功设计出了对应此种高效低复杂度检测算法的预编码方案使得不需借用信道信息只需要通过在发送端的线性处理就可以达到非常理想的性能。最后通过仿真验证的上述推理的正确性。