高速铁路的发展,对铁路移动通信系统提出了更高的要求。与普通的移动通信环境相比,高速移动环境最突出的问题是多普勒频移对通信产生的影响。正交频分复用(OFDM)技术由于具有较高的频谱效率,有效地抗多径传输能力,已成为下一代移动通信系统的关键技术。然而,OFDM系统对频率偏差和相位噪声比较敏感。研究表明,随着移动性增加,信道时变性增强,多普勒频移和多普勒扩展明显,将破坏OFDM系统子载波间的正交性,产生子载波间干扰(ICI),从而大大降低系统性能。因此,研究OFDM技术在高速移动环境下的应用,提高其抗多普勒效应的能力,具有重要的理论意义和实用价值。多普勒效应体现了无线信道的时变特性。时变信道可以提供时间分集,也称为多普勒分集。多普勒分集将多普勒扩展作为一种分集方式,通过增强信号能量来改善系统性能。实现多普勒分集的方法主要可以归纳为三种,即发射机多普勒分集,接收机多普勒分集,发射机和接收机联合多普勒分集。通过在发送端采用预编码器,在接收端采用均衡器,可以实现最大分集传输。将多普勒分集技术应用于OFDM系统,可以有效地对抗多普勒扩展对系统性能的影响。本文系统地研究了多普勒分集技术的原理,并基于基扩展模型,对时间选择性信道下的最大分集传输进行了仿真。结合高范德蒙预编码器的特点,设计了一种适合OFDM系统的多普勒分集方案。与无编码的系统相比,OFDM系统中的多普勒分集方式可以获得分集增益,并且分集阶越大,获得的分集增益越大。对于OFDM系统中的多普勒频移,可以采用ICI消除算法来降低其对系统性能的影响。ICI消除算法主要有频域均衡法、时域加窗法、ICI自消除算法等等。在OFDM系统中,当归一化频率偏移的值不是很大时,可以采用简单的ICI自消除算法来降低ICI对系统的影响。本文详细分析了ICI自消除算法的基本原理,对几种ICI自消除算法的性能进行了仿真分析,并在此基础上提出了一种改进的ICI自消除算法。仿真分析表明,在归一化频移较小时,该方法对系统性能的改善优于之前的几种ICI自消除算法。