正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术能大幅提升频谱利用率与传输速率,同时还能有效对抗多径时延扩展以及频率选择性衰落。但作为一种多载波调制技术,OFDM面临着峰均比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)过高的难题。过高的PAPR会使功放产生非线性放大,使发送信号失真,恶化系统性能,极大限制了该技术的进一步应用。预留子载波技术(Tone Reservation,TR)能有效抑制OFDM系统的PAPR,但其预留的子载波不传输有用数据,会使得系统整体数据率下降。针对该问题,本文提出了以有效数据率为目标函数的最优化问题,寻找TR中最优预留子载波比例来平衡PAPR抑制性能与频谱资源消耗。本文首先通过仿真比较了不同TR算法的性能,选取了最适合超高速OFDM系统实现的TR算法。然后对算法进行深入分析,推导了TR在不同削峰门限值下产生峰值再生的概率。据此,可以通过一定近似得出TR能够获得的PAPR削减值与预留子载波比例的数学关系式,利用该关系式对最优化问题进行求解,得到最优预留子载波比例;最后,通过仿真对所得最优解进行验证,仿真结果表明优化求解结果近似等于实际最优解。多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术可以大幅提升系统容量、频谱利用率与系统可靠性,但其不适用于频率选择性衰落环境。MIMO-OFDM技术能有效弥补MIMO技术不足,充分发挥两种技术的优势,但其也同样面临着PAPR过高的问题。现有基于预编码的PAPR抑制方案复杂度过高同时其使用受到实际系统预编码方案的限制。针对上述问题,本文首先对MIMO-OFDM系统中基于TR的PAPR抑制算法进行了改进,降低了其计算量与处理延时,使之更适合系统实现。同时提出了基于零空间投影的Clip-Proj算法,并通过仿真对算法性能进行了验证,相比于传统算法,该算法复杂度更低,能够以少量迭代实现较好的PAPR抑制性能,更适合实际系统应用。最后本文研究了PC-CFR核的PAPR抑制原理,然后在此基础上设计和实现了基于LSA-TR算法的IP核,并对其性能进行了仿真验证。