无线通信系统的设计主要侧重在如何克服通信质量与诸如带宽及传输功率等有限网络资源之间的失衡。频谱作为一种非可再生的天然资源，必须加以有效利用。然而，随着能源消耗的日益高企和全球变暖问题的关注，以能效为导向的绿色通信设计已成为一个热点研究方向。频分复用系统(Frequency Division Multiplexing, FDM)因其抗多径衰落能力强和资源分配灵活性高等优点在国际通信标准中得到了广泛的应用。传统的资源分配主要可分为两大问题：频谱效率(Spectral Efficiency, SE)最大化和传输功率最小化。前者表示给定最大可用传输功率约束条件下使得频谱效率最优化而后者表示在满足一定的传输速率条件下尽可能节省能源。然而，能耗节省和谱效最优并不一定能够带来高能效(Energy Efficiency, EE)。本文从不同角度研究了在保证系统频谱效率的同时，使得系统在能效最优化的方式进行工作。本文首先介绍了FDM系统中资源分配的背景和常用技术指标，通过对谱效和能效关系的分析确定了其中的主要研究内容。第二章就正交频分多址接入(Orthogonal FrequencyDivision Multiple Access,OFDMA)多用户系统中的基于加权速率最优化的资源分配技术进行了介绍。假设信道状态信息(Channel State Information, CSI)在发射端已知，通过拉格朗日算子法得到了最优频谱效率。接着研究了OFDMA系统基于能效最大化的资源分配，并提出了一种复杂度较低的次优方法。该方法将优化问题分解为两个子问题：子载波调度和能效功率分配。有别于传统方法，通过分析能效与注水因子而非谱效的关系可知在给定子载波分配的条件下能效为关于注水因子的凸函数，并得到了每一次迭代下的最优传输功率闭式解。第三章研究了单载波频分多址（Single Carrier FrequencyDivision MultipleAccess, SC-FDMA）系统的基于能效优化的资源分配。重点讨论了多用户单输入单输出系统(Single-Input Single-Output, SISO)和多用户虚拟多输入多输出(Multiple-Input Muiltiple-Output MIMO)系统的能效优化。在给定子载波分配的条件下，可以得到最优功率分配的闭式解。所提方法能够较好的达到谱效与能效之间的有效平衡。第四章对多载波FDM系统在不同峰均比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)抑制算法下的能效进行了数学建模。传输信号的高PAPR，导致放大器效率较低，重点分析了PAPR抑制算法下的能量效率及不同参数的影响。最后对全文进行了总结并阐述了未来可能研究方向。