近些年,伴随着科技创新的迅速发展,人们对于通信业务的需求不再局限于最初的简单通话和文字传输,对于丰富的多媒体和互联网大数据等业务的需求也在不断增加。而且,随着通信系统应用场景的多样化和无线通信资源的饱和化,需要对当前的通信技术有着更高的要求,如新型载波调制体制、自适应资源分配等技术正在逐步进入到人们的研究视野中,进而用来克服复杂的信道环境,提升系统的整体性能,增大资源的频带利用率。本文的主要研究场景是在高速移动环境下的时频双选信道,包括由多径干扰引起的时间弥散和由多普勒频移引起的频率弥散,这种双弥散特性导致的ISI/ICI将严重损害传统的OFDM、SC-FDE、基于切换的混合载波调制系统的性能,而且传统载波体制最多提供时域和频域两种形式的发送信号,不能确保其最佳适应时变的信道环境。因此本文的主要研究对象是一种基于加权类分数傅立叶变换(Weighted-type Fractional Fourier Transform,WFRFT)的新型载波体制――混合载波(Hybrid Carrier,HC)调制体制,它致力于将传统的SC、OFDM信号通过加权的方式整合在一起,使得信号在基于Jakes模型所构建的时频双选信道下较传统载波体制表现出更好的性能,有更好的抗时频双弥散能力。与此同时,在多样化的应用场景下,还将深入讨论HC系统最佳变换阶次的求解问题,即在给定信道条件下寻求最适合传输的发送信号。为了应对人们日益增多的业务需求,移动通信不断地进行推广与扩展,导致无线通信资源日趋紧张,因此本文的另一研究重点是如何合理地分配和利用无线资源。当前针对OFDM系统资源分配的研究已经比较成熟,而对于HC系统来说并没有,故以类似OFDM系统的分配思想对HC系统进行资源分配,进而增大资源的频带利用率是本文的主要研究方向。在实际通信系统中,资源分配主要分为子载波、比特、功率分配三个方面。本文将重点研究实用的单用户比特和功率分配问题,且研究领域由传统的频域分配扩展到分数域分配。