随着人们对于无线数据传输速率要求的不断提升,宽带无线通信技术也在不断地向前发展,在当前LTE-Adavanced已成为4G主流通信标准的同时,3GPP通过引入HetNet和Small Cell来进一步提升系统的频谱利用率,从而导致了256QAM等高阶调制技术的出现。同时,压缩传感理论一经提出,便得到了迅速的发展,成为了当前信号处理领域中极具潜力的一项技术。它通过把原始信号的稀疏性,利用线性变换将原始信号在采样的同时进行压缩,最后通过重构算法将其在无失真或限失真的条件下进行精确重构,给信号的存储和传输带来了极大的性能上的提升。首先,本文通过对压缩传感理论相关概念以及其实现过程的研究,简要介绍了当前压缩传感理论应用的三个关键步骤,即信号的稀疏表示、线性测量和重构算法,并从中发现了压缩传感与256QAM结合的研究点及其潜力所在,为CS-256QAM的实现找到了相应的理论依据。其次,本文重点研究了CS-256QAM的可行性及其性能仿真,通过较严谨的数学推导,发现了压缩传感理论直接应用于当前256QAM时可能存在的问题,并通过Randomized-Greedy算法求解最小化W-MSE问题来得到近似最优星座映射的过程,从而使系统在尽可能提高信号传输速率的同时,较好地保证了重构信号的准确度,并提升了系统的抗噪声性能。然后,本文又对该设计系统的性能进行了仿真分析,从而进一步验证了CS-256QAM的可行性及其在应用领域的潜力。最后,本文在CS-256QAM系统的数学推导和性能仿真的基础上,提出并研究了三种CS-256QAM自适应结构。通过对于不同压缩比、不同重构算法、不同信道质量和不同采样量化误差下系统性能的比较,找到一种既能满足系统限制条件,又能尽可能提高系统吞吐率的自适应结构。并且,通过三种自适应结构在硬件要求和仿真性能提升幅度上的对比,找出了当前条件下的最佳自适应CS-256QAM结构并给出其设计框图。