正交频分复用技术（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）是一种将频率选择性衰落转换为平坦衰落的多载波调制技术。OFDM系统在进行相干检测时通常需要进行信道估计以获取信道状态信息,带来了较高的实现复杂度。在动态复杂的多径信道环境下,信道状态信息难以获得,信道估计往往需要更复杂的估计算法或插入更多的导频来确保信道估计结果的准确性,这样就付出了很大的代价,尤其是在多天线情况下,成为一项很难完成的任务。这时无需信道估计的非相干检测技术便成为一种更好的解决方案。差分调制作为一种重要的实现方法,虽然比相干检测复杂度低,但性能也更差。因此如何补偿差分损失,一直广受关注。本文以基于迭代的OFDM系统差分检测为基础进行进一步研究,具体研究内容包括:1.详细介绍了在OFDM系统中进行差分编码的原理,以数学模型分析推导了符号间干扰和信道间干扰对时域差分和对频域差分系统的影响,得出结论:频域差分比时域差分更适合信道特性随时间变化较快的多径信道。并进行了仿真验证。随后本文以比特交织编码调制的迭代系统为基础,研究了软解调算法和软入软出的BCJR算法,深入探究了迭代系统中内码外码之间外信息传递的本质。2.针对幅度恒定的DPSK-OFDM调制,提出了一种基于Polar码的联合差分解调译码方案。在该迭代方案中提出了一种基于信噪比提取的迭代解调方法。此方法利用交织后的迭代外信息提取各个子载波间的相对信噪比信息,用于解调器更新软输出信息,即把解调器也加入到迭代中来,避免其第一次软解调误差较大引起的性能瓶颈,这样也实现了软信息的充分利用。仿真结果表明,此方案可以缩小和相干OFDM系统之间的BER性能差距,可作为一种低复杂度的备选方案。改变迭代次数进行仿真,仿真结果显示,该方案比较合适的迭代次数为5次。3.针对DAPSK-OFDM调制,也提出一种基于Polar码的联合差分解调译码方案。在该迭代方案中提出了一种基于硬判决反馈的幅度相位校正方法,并把差分译码器和解调器合并为一个模块。此差分软解调模块通过前后时刻的接收符号计算比特度量值,然后输出软信息。提出的校正方法需要在反馈链路中添加一级差分编码器,使信息以符号形式反馈,引入迭代累加因子,通过提取反馈符号的幅度和相位信息,对接收符号进行幅度和相位校正,进而产生下一轮新的软信息输出。仿真结果显示,该方案的性能明显好于传统无迭代的差分检测,和相干OFDM系统性能差距也不大。由于采用硬判决反馈,在低信噪比区域,会造成迭代负增益。改变迭代次数进行仿真,仿真结果显示,该方案比较合适的迭代次数为3次。4.本文最后将基于单天线OFDM系统的差分联合设计思想扩展到双天线的MIMO-OFDM中进行设计,针对双天线OFDM系统提出了一种差分空频编码的迭代方案。在发送端,基于群码的差分空时编码思想,并利用酉矩阵特性,建立有限状态转移集合,进行码率为1的DFBC编码,接收端沿用单天线OFDM系统针对DPSK调制联合设计的迭代方案,完成双天线扩展。仿真结果显示,此方案可以取得和单天线类似的差分补偿效果,验证了双天线设计方案的可行性。