各种各样多媒体数据业务的不断涌现,使得人们对于通信的要求不断强化,因此,无线通信系统正处在蓬勃发展的阶段,未来的无线通信技术必将朝着更高的速率和频谱利用率,更多样的服务供应的方向大步前进,因此,对超高速无线通信系统的深入研究十分必要。本文所做工作主要依托于国家科技重大专项——“超高速无线局域网无线接口关键技术研究与验证”项目(项目号：2010ZX03005)。该项目重点对新一代无线局域网接口关键技术展开研究,并构建系统级演示模型,对关键技术进行验证。本文主要研究超高速无线通信系统的参数、协议和架构设计,同时针对部分关键技术展开研究。首先,本文对超高速无线通信系统展开研究,针对于室内环境下静止和慢速移动场景下,吞吐量超过1Gbps,频谱利用率超过15bit/s/Hz的系统目标,进行深入的系统级分析。不仅从参数层面进行设计,包括物理层(Physical Layer, PHY)链路结构、系统参数设计和帧结构几个方面；还从系统软件协议层次,即媒体接入控制层(Media Access Control, MAC)协议框架和实现结构,以及系统硬件架构层面进行设计。其次,本文对低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Code, LDPC)的发展、表示方法、分类方法等基本信息进行讨论,并对编码算法和译码算法进行了研究,重点分析了适合于硬件实现的结构化LDPC码编码描述算法,并对置信传播(Belief Propagation, BP)算法、基于对数似然比的BP (Log-Likelihood RatioBP,LLR_BP)算法到最小和译码(Uniformly Most Powerful BP-Based, UMP BP-Based)算法的演进进行了推导。针对于硬件实现复杂度最低的UMP BP-Based算法,提出了三重准并行的译码架构,从译码初始化与迭代译码过程并行进行,两个码元并行译码,一个码元的两个计算单元并行进行三个方面,最大化了LDPC译码速率,为超高速通信系统的实现提供了可靠性保证。最后,本文针对负责完成媒体接入控制层和物理层之间透明传输的MAC-PHY接口技术进行深入分析,设计了接入点(Access Point, AP)、移动台(Mobile Terminal, MT)接口的工作流程,以及与PCIe总线、DDR3存储器、高速FPGA间接口协议等各模块之间互通的具体实现方案。