为了满足下一代同轴电缆以太网(EoC)技术低时延、低功耗、精细化动态带宽分配和Gigabit传输速率等愿景，本文对该技术的物理层(PHY)关键算法进行了研究和改进，并且结合实际情况进行了PHY算法仿真和现场可编程门阵列(FPGA)测试。　　本研究主要内容包括：⑴前向纠错(FEC)码是使通信系统逼近香农限的关键技术，以Turbo码和低密度奇偶校验码(LDPC码)的应用最为广泛。由于两种纠错码的架构和性能有很大区别，我们从差错平台、并行难易度和适用场景对两者进行了对比。最终选取一类LDPC码作为下一代EoC技术的FEC码，实现该技术在不同应用场景切换长短码字和低时延的目标，并完成了基于同轴技术的PHY寄存器传输级(RTL)实现，以及数据链路层(MAC)+PHY的FPGA测试，测试结果满足系统要求。⑵下一代EoC技术要求头端和终端设备支持同轴和电力线作为传输媒质，以及需要满足精细化动态带宽分配机制。提出基于滤波器的正交频分复用(F-OFDM)并行处理单用户数据的方案，利用不同子带对应不同带宽类型，同时具备高频带利用率，高吞吐率和向下兼容性的特点。另外，完成了多输入多输出(MIMO)F-OFDM的仿真，并将MIMO F-OFDM技术应用到实际系统中，实现了在一个子载波开槽宽度处功率抑制30dB的前提下，减少EoC技术混合模式帧控制的持续时间50％，同时避免了自适应带阻滤波器的使用。⑶对自适应均衡算法以并行处理，具体对正交三角(QR)分解最小二乘格型(QRD-LSL)算法进行了研究，尤其利用多核处理器实现了强前向依赖递归方程的四级并行，同时重点关注后续方程计算过程中直接调用已有计算结果的可能性。仿真结果表明，该架构在吞吐率提升20％的同时相比流水线架构功耗降低38.7％。⑷在以相同误比特率下要求信噪比越低的系统功率效率越高为评价标准时，高阶调制技术纵使在带宽效率方面有明显的优势，相对于低阶调制由于其较低的功率效率而限制了在高速通信中的应用。本文根据Gray码映射的正交幅度调制(QAM)星座图的特点，设计了基于特征符号的QAM软判决算法，利用该算法可实现逼近带宽受限区域信道容量限的调制解调技术。该技术可有效提升高阶QAM的功率效率，同时保证其相对低阶调制的带宽效率，使实现Gigabit传输速率成为可能。