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下一代移动通信系统对数据率和系统容量有着更高的要求。国际电联(ITU)相关文件提出IMT-Advanced系统的目标峰值速率在低速移动、热点覆盖场景下为1Gb/s以上,高速移动、广域覆盖场景下为100Mb/s。上述性能指标主要依靠两个方法实现,即提高频谱效率和扩大系统带宽。在多址技术、MIMO技术、中继和分布式天线这三个技术领域的创新和突破将可以对达到设定的性能指标起到直接作用。本文正是研究了交织复用(Interleave Devision Multiplexing,IDM)在这几个方面的应用。IDM是一种新近提出的非正交复用技术,通过各自独特的交织器来分别不同的数据流,它的接收机可以用一个低复杂度的迭代结构来实现。IDM最早是以多址技术的形式提出来的,但它在诸多领域都可以得到应用。本文的研究内容包括以下几方面:首先在多址技术方面,我们在对交织多址(Interleave Devision Multiple Access,IDMA)系统做了总体的研究和分析的基础上,着重探讨了IDMA系统在多径信道环境下的接收方法,提出了一种称为pre-rake的接收结构。这个结构适用于时分双工系统的下行链路。与文献中的soft-rake方法相比,复杂度接近,在高性噪比的条件下性能更优,而其移动台的复杂度可以得到明显降低。本文第二个研究内容是基于IDM的MIMO系统的相关问题。基于IDM的MIMO系统有着诸多传统MIMO技术所不具备的优势,比如固有的异步性、发射天线数目可以灵活配置、能够在不改变系统结构的情况下在复用和分集之间切换、能够方便地调节数据率等。我们介绍了交织复用空时编码(Interleave Devision MultiplexingSpace-time Coding,IDM-STC),并在MISO-OFDM环境下对其性能进行了详细的分析讨论。我们在最后讨论了基于IDM的技术在协作网络中的性能。众所周知,只有在较高频段才可能找到足够带宽的频谱,以支撑IMT-Advanced的高容量,而这些频段的路损和穿透损耗都比较大,很难实现好的覆盖。协作通信技术能够有效改善系统容量和覆盖。而IDM-STC的固有特性也使得其可以在协作网络中有着良好的性能。相对于基于正交设计的空时码,IDM-STC更适合用于分布式的环境。因而我们着重研究了分布式IDM-STC的性能,讨论了固定转发与选择转发、单信源与多信源等情况下的系统性能。