随着通信系统越来越复杂化,信道的衰落特性已经不仅仅是由多普勒频移或多径效应造成的单一时域选择性信道或频域选择性信道了,多普勒频移和多径效应同时存在的双弥散信道场景也越来越多。而信道衰落是影响系统性能的主要原因之一,为抵抗信道衰落对系统性能的影响,分集技术是常用的方法。但使用分集技术来抵抗信道衰落时通常会占用更多的系统资源,以致系统容量降低,影响系统的复用增益。为解决分集增益和复用增益不能同时获得的问题,本文提出了一种双时隙扩展的方法。双时隙扩展方法即通过在其他时隙对原信号进行补零,实现时隙扩展,再利用加权分数傅里叶变换(Weighted-Type Fractional Fourier Transform,WFRFT)能够将能量平均化的特性,通过对补零信号进行WFRFT将一个时隙的能量分散分布到双时隙中。通过双时隙内能量的相互补偿,获得一定的分集增益。补零部分可以插入其他在该时隙不为零的信号,不影响系统容量。本文主要研究这种方法能否在在满复用增益的情况下获得一定的分集增益,实现了分集和复用的结合。本文首先介绍了双时隙扩展方法,处理后信号在两时隙内的能量分布情况,并分析了其实现抗衰落性能的原理。在此基础上,为提高系统在双弥散信道下的系统性能,将双时隙扩展方法与传统四项加权分数傅里叶变换(4-WFRFT)相结合,因为WFRFT受加权系数影响较大,加权系数的改变会影响系统的误码率,所以本文根据加权系数对时频能量分布情况的改变针对最优的选取做了一定的分析。仿真结果表明,通过双时隙扩展方法与4-WFRFT相结合能够实现系统性能的提高,且存在最优加权系数使系统性能达到最优。然后,为了进一步拓展双时隙扩展方法在通信系统中的应用,并提高系统在单弥散信道下的系统性能,将双时隙扩展方法与两分量信号相结合。根据双时隙扩展方法对原两项时域加权信号造成的符号能量分布变化情况和对原两项频域信号造成的子载波带宽和数量变化情况,分析其在时选信道和频选信道下的系统性能。改变信道衰落程度分析其对系统性能的影响。从仿真结果看,在时选信道下,双时隙扩展方法能够提高两项时域系统和两项频域系统性能,在频选信道下,对两项时域系统性能没有影响,会降低两项频域系统的误码性能。