近年来，由于具有频谱利用率高和抗频率选择性衰落等优点，OFDM技术成为无线通信领域的重要技术。但是，移动性支持越来越成为下一代无线通信系统广泛考虑的重要特点，特别是高速铁路的快速普及。在通信终端高速移动的场景下，信道的快速变化破坏OFDM子载波之间的正交性，导致载波间干扰(ICI)，对系统性能产生严重影响。然而，快时变信道在带来ICI的同时，也带来了可利用的分集增益。因此，研究快时变信道下OFDM系统中的多普勒分集具有重要意义。本文对OFDM系统中现有的多普勒分集技术进行研究，通过分析发现：该类分集技术虽然能够改善快变信道下的系统性能，但都只能实现部分分集增益。对此提出了OFDM系统下的最大分集传输方案。并且设计出了预编码，通过发送端预编码和接收端均衡相结合，可以实现最大的分集增益。通过仿真验证，所提方法能够实现最大分集增益，性能明显优于现有的多普勒分集技术，而且最大分集增益随分集阶的增大而增大。OFDM系统中的多径分集和多普勒分集通常需要借助于信道编码和预编码，虽然能够达到很好的效果，可是需要在收发端进行编解码，复杂度太高。本文介绍了基于过采样的OFDM系统，并针对最优接收机-最大似然接收机复杂度过高、次优接收机-多普勒域块状判决反馈均衡接收机存在错误传播和残留干扰的问题，提出采用迭代并行干扰消除接收机，以较低的复杂度实现双选信道下的多径和多普勒分集，并通过仿真验证所提接收机能够在性能和复杂度之间实现良好的折衷。