GSM网络是现代全球用户数量增长最快的移动网络，而GSM网络和3G网络在将来必然会有很长一段时间共存。随着移动通信系统的高速发展与用户需求的快速升级，如何在语音通道进行高效调制与解调，满足特定应用下的实时数据传输，已经成为现代移动通信系统的重要研究问题之一。 本文重点研究2G／3G移动通信系统语音通道上数据高效传输问题，提出相应的设计方案，并在基于GSM移动通信系统的RPE-LTP声码器平台与3G移动通信系统的AMR平台上进行分析与验证。 在分析现代移动通信系统语音通道包括GSM系统、GSM演进系统和3G系统语音通道特性的基础上，研究了其核心语音编解码技术RPE-LTP声码器与AMR声码器对数据调制信号的影响，提出如下一系列在语音通道实现数据传输的方案： （1）根据浊音信号即由不同频率正弦波叠加的理论，提出了基于正弦波调制的数据传输方案。结合仿真验证了该调制方案抗声码器压缩的传输特性，进而验证了GSM系统与3G系统语音通道传输数字数据的可行性。 （2）为提高传输效率，提出了基于OFDM类语音调制的数据传输方案。根据语音通道数据传输系统的实际情况，提出了基于循环前缀、非均匀调制以及加窗技术的一系列改进措施。仿真结果表明，当传输速率分别为3．0kbps和2．4kbps的数据时，在RPE-LTP平台上分别达到0．7％和0．12％的误码性能；在AMR_12．2kbps平台则分别达到0．4％和0．13％的误码性能。 （3）提出了基于小波变换的DWT-OFDM的数据传输方案，以及基于DFT域数据携带传输方案。仿真实验验证了这两种方案在语音通道上进行数据传输的可行性。