无线移动通信信道存在时、频域选择性衰落,信号扩展技术可以利用分集增益降低衰落的影响。多维信号扩展可以同时利用多个维度扩展的增益,进一步提升系统性能。此外多维扩展还可以提升系统的能效、容量等,因此,多维扩展成为一个研究方向。本文研究了基于多维扩展的无线传输技术。首先介绍了三种传统扩展技术及其检测算法;然后针对传统扩展技术提出了基于发射机改进的增强型技术研究;最后研究了一种新的多维扩展方案,利用已有技术提升其在不同传输环境中的性能。具体内容安排如下:第一章介绍了本文的研究背景及国内外研究现状,列出了本文的主要贡献及创新点,并给出了本文的主体结构安排。第二章介绍了三种无线传输系统中的传统信号扩展技术,基于频域离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)扩展的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术?DFT-S-OFDM?、基于频域扩展的多载波码分多址Multi-Carrier Code Division Multiple Access,MC(-CDMA)技术以及基于时频扩展的正交频分码分多址Orthogonal Frequency and Code Divi(sion Multiplexing,OFCDM)技术,详述了其基本原理及常用的线性均衡方法,并仿真了不同扩展技术中检测方法的性能。第三章研究了DFT-S-OFDM的增强型技术。首先介绍并仿真了两种接收端的近最大似然(Maximum Likelihood,ML)检测算法;然后介绍了一种基于发端预处理的发送结构,并在接收端结合近最大似然检测算法给出了性能仿真及比较;接下来研究了基于索引调制的DFT-S-OFDM系统,详述了其基本原理,修改并仿真分析了针对索引调制的检测算法,同时将近最大似然检测算法引入SIM DFT-S-OFDM系统,并给出了仿真分析。第四章研究了一种新型扩展技术。首先介绍了该技术的应用场景,并给出了简单的性能仿真;然后MC-CDMA、OFCDM等技术,研究了该技术在不同维度扩展以及不同信道下的性能;接下来针对该技术在瑞利衰落信道中性能较差的问题,引入低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)编码来改善系统性能;最后,针对MC-CDMA系统的高峰均功率比Peak-to-Average Power Ratio,P(APR)问题,提出了一种降低PAPR的新方法,并仿真与传统MC-CDMA系统做了对比。第五章为全文总结,并以本文为基础展望了后续工作方向。