多路复用(Multiplexing)和多址接入(MA)是无线通信中常用的资源分配方案,也是无线通信技术研究的热点。常用的资源分配方案包括正交和非正交分配方案。前者如时分(TD)和频分(FD);后者包括如码分(CD),均可实现良好的信号传输。然而,无线通信恶劣的信道条件在一定程度上限制了这些方案理论上所能达到的通信效果。要抵抗信道的影响,一般总包括两种思路:一是设计更适应恶劣信道条件下的正交方案,如向量正交频分复用(V-OFDM);另一种采用非正交多址结合更为复杂的迭代接收机设计,例如turbo译码器,由此派生出的交织多址(IDMA)。本文即是从改善通信系统的传输性能,减少高速移动下信道条件对系统的影响,以及提高系统容量的角度,对上述技术进行分析与研究,得到了一些重要的结果,提出了一些改进方案。论文首先从改进向量正交频分复用(V-OFDM)性能着手,对其系统特征进行分析,通过引入傅里叶变换并加扰,提出了一种基于傅里叶扩展的加扰向量频分复用技术(DFT-SV-OFDM),并给出了该系统性能的理论分析。由分析和仿真结果表明,所提出的复用方案解决了 V-OFDM峰平比高,接收机计算复杂度大的缺点,同时拥有优良的抗信道衰落的特性。其次,针对DFT-SV-OFDM的特性,结合差分编码,提出了基于频移加扰差分反馈检测与均衡的DFT-SV-OFDM系统,揭示了多径衰落信道条件下出现信道估计误差时对系统性能的影响。更进一步,针对高速移动环境下的快时变信道,提出了联合时频域双差分检测均衡技术的DFT-SV-OFDM解决方案,以减小快速信道条件下的信道估计误差对均衡的影响。两种方案都给出了系统性能的理论分析和仿真结果。研究表明,这两种方案在存在信道估计误差时都优于V-OFDM和DFT-SV-OFDM方案。然后,在所提出的DFT-SV-OFDM基础上,给出了两种多址接入方案。一种将不同的子载波分配给不同的用户实现多址,即基于傅里叶扩展的加扰向量频分多址(DFT-SV-OFDMA)。另一种是基于码分复用的自适应多速率DFT加扰矢量多载波码分多址接入(AMR-DFT-VMC-CDMA)系统,即结合码分多址技术,将信号用不同扩频码扩频后送入子载波发射,并设置自适应参数调整算法以确保足够长的传输帧长。仿真结果表明DFT-SV-OFDMA性能优于DFT-S-OFDMA系统,而AMR-DFT-VMC-CDMA系统性能优于MC-DS-CDMA系统,且通过调整参数,既满足了一定信道利用率下对帧长的要求,保证了频谱效率提高,又可以灵活完成多速率多用户的信息传输。最后,论文研究了交织多址技术。通过分析交织多址信号的构成,以及码片级迭代解码器对该信号的解码过程,从扩频通信的角度对其性能进行了分析,得到了未编码的单载波交织多址系统在高斯信道条件下,在满足一定信噪比要求时,所能达到的用户容量界。通过理论推导,揭示了该系统平均信噪比、用户个数、扩频长度之间的关系,指出了交织多址虽然用交织来区分用户,但其性能仍然符合扩频通信基本原理。在此基础上,提出了一种基于交织多址接入和码分多址接入的高容量混合码分/交织多址接入系统。由于两种系统都是扩频系统,因此通过在两组扩频用户间分别采用解码器和码片级交织迭代解码器,可以使得新系统在高用户负载时性能远优于CDMA系统,而在接收复杂度上远优于IDMA。仿真结果表明,该系统适合高负载通信的需求。