近年来,正交频分复用（Orthogonal frequency division multiplexing,OFDM）技术在许多无线宽带通信系统中得到广泛应用,然而,OFDM技术对频偏的高敏感性导致其在快时变信道中的系统性能大幅衰减;正交时频空（Orthogonal Time Frequency Space,OTFS）技术的提出正是为了解决这一问题,OTFS的创新之处在于其提出了在时延-多普勒域中进行信号复用的思想,进而将时域时变信道转换为具有时不变特性的时延-多普勒域信道,因此该调制方案能够有效对抗快时变信道下多普勒频移给通信系统带来的性能衰减问题。本文着眼于OTFS技术能够有效对抗多普勒频移的优势及其与OFDM系统相兼容的特性,对快时变信道下的OFDM-based-OTFS系统展开研究,提出了两种系统实现方案以及相应的信道估计方案,旨在改善OFDM系统在快时变信道下的性能衰减问题。论文研究的主要成果如下:1.提出基于时域信道估计的OFDM-based-OTFS均衡方案:本文提出了快时变信道下OFDM-based-OTFS系统时频域信道估计与时延-多普勒域信道均衡相结合的实现方案,相比于传统OFDM系统及时频域信道均衡的OFDM-based-OTFS系统,该方案充分利用了 OTFS系统的全时频分集特性,因此能够提高信息符号的抗干扰能力,进而提高系统在快时变信道下的误比特性能,改善系统稳定性。2.提出OFDM-based-OTFS系统时延-多普勒域信道估计方案:当快时变信道下的OFDM-based-OTFS系统在时延-多普勒域展开信道估计时,本文提出了基于稀疏信号恢复的全非零导频符号设计方案,本导频方案具有更灵活的导频负载率,且相比于广泛采用的“阈值法”信道估计导频方案,本导频方案具有更低的信号峰均功率比;此外,在使用所提导频方案基础上,本文提出采用分块OMP算法对具备块稀疏特性的时延-多普勒域信道响应进行估计,仿真结果表明该方案能够达到与理想信道情况下相近的系统性能。