日益增长的无线通信服务需求给原本有限的无线电频段带来了巨大负担，认知无线电是一项提高稀有的电磁波频谱利用率的新技术，它能感知周围空闲的频道资源，并利用它来达到提高频谱利用率的目的。正交多载波调制技术因其具有较高的频谱效率和配置灵活的有效频带宽度，在认知无线电系统中得到采用。由于OFDM信号本身的形成过程，它天然的具有较高的峰均功率比和较大的旁瓣功率等缺点，本文将就这两个缺点做相关的讨论和研究，并完成正交多载波信号的设计，成功应用到工作频率为694MHz-806MHz的认知无线电通信系统中。在结合软件无线电试验平台下，本文所做主要工作如下：首先，针对认知系统信号峰均功率比过高的问题，分析了影响OFDM信号的峰均功率比的因素，并研究便于实现的各类限幅类技术，给出实现具体步骤，并结合系统数据通道链路仿真比较其性能。其次，针对认知系统信号带外功率下降缓慢的问题，分析了影响OFDM信号的旁瓣功率下降快慢的因素，仿真研究了几种旁瓣功率抑制技术，以及各类方法的结合，并分析比较其性能。最后，结合认知无线电系统需求，对前面分析得到的两种性价比较高的技术，采用硬件描述语言在FPGA内部进行实现，并在实现过程中采用简化算法对其进行优化，降低系统的复杂度。在之前的工作基础上，结合自行设计的接口和控制模块，完成FPGA部分发射链路的设计。此外，对优化后的OFDM发射信号完成在线测试。通过自环测试，验证其功能的正确性，并统计PAPR的降低性能。通过对射频信号的测量，完成相关指标的统计和计算，满足相关规定。