正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）在无线传输领域取得很好的应用效果,因此将频分复用思想应用于电缆传输系统,提高测井和随钻测量的传输速率是石油领域的研究热点之一。本文对于电缆高速传输系统涉及的信道建模、峰均功率比（Peak to Average Power Ratio,PAPR）抑制、正交基调制等方面进行了主要研究。本文通过电磁场理论分析,以及波动方程,建立的七芯电缆的传输模型,引入互电阻、互电容和互电感系数,建立电缆的传输矩阵与波动方程;提出了基于黑箱分析的电缆模型理论,引入A参数矩阵,通过测量样本电缆终端开路与短路时的输入阻抗,预估长电缆的传输特性。本文提出一种部分传输序列法（Partial Transfer Sequence,PTS）抑制PAPR的快速实现方法,根据相邻数据的相位因子差,对引入的相位因子进行预估,有效的聚焦相位因子的选择范围;提出了基于子载波预留的部分压扩法,推导了压扩系数的计算公式;通过分析部分压扩法、PTS和子载波预留法的抑制效果、误差率、带外频谱辐射特性,部分压扩法整体性能优于PTS法,而在计算复杂度上较子载波法有优势,在PAPR较高的情况下有着明显的效果。电缆信道属于窄带信道,为进行高速数据传输,需要对信道传输增容:一是通过改进调制方法,使信号携带更多的信息;二是对信道进行有效展宽,增加可用的子载波数量。本文引入时频分析,利用每个子载波的每个周期波形对输入信号进行调制。根据小波多分辨率分析的思想,选取的相邻子载波的频率为倍数关系,每个子载波上的每个周期波形都可独立的加载调制信号,以V0空间的尺度基和Wj空间的小波基作为基函数,对各个空间上的系数波形进行调制,尺度基函数与小波基函数的正交性保证了子载波间的调制与解调的互不干扰;对于电缆传输信道,选取1kHz为基频,256kHz为最高子载波,OFDM可用于调制的周期波形为256个,多分辨率调制法可用周期波形为511个,携带信息量为OFDM的2倍;对多分辨率调制法的导频估计、误码率计算进行推导;提出多分辨率-正交时频复用（Multi Resolution Othogonal Time-Frequency Multiplexing,MR-OTRM）调制方法,简化了多分辨率调制的算法,减少了计算量;利用基函数的平移正交性,实现对波形系数的正交振幅调制（Quadrature Amplitude Modulation,QAM）,在256kHz带宽内,可有511个调制波形,以16-QAM调制,可达到2Mbps传输速率;实现基于db4的小波包调制,稳定性较好,可适用于信道条件较为恶劣的情况,不需要添加循环前缀,较OFDM传输效率可提升到1.1倍。针对电缆信道的展宽,设计了基于Chebyshev的幅度均衡器及相位补偿全通滤波器,对在传输过程中引起的幅度衰减和由信道、均衡器引入的相位偏移进行了补偿,对电缆的窄带信道进行扩展。