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在4G时代,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)作为一种成熟的多载波技术,已被广泛地应用于增强型长期演进(Long Term Evolution Advanced,LTE-A)、Wi-Fi等无线通信系统中。此外,在目前4G向5G的演进发展阶段,OFDM也得到了大量关注,相关研究有基于OFDM的改进波形技术、智能通信、认知无线电和可见光通信等。由此可见,OFDM依旧是移动通信研究的热点之一。随着未来交通环境的改变,高速移动下的无线通信技术已经受到越来越多的关注。对于OFDM系统,高速移动下的时变衰落信道会引起多普勒效应,产生子载波间干扰(Inter-Carrier Interference,ICI)。此外,复杂的通信环境下存在多径效应,循环前缀(Cyclic Prefix,CP)不足会产生符号间干扰(Inter Symbol Interference,ISI)问题。针对以上的问题,本文开展了OFDM系统的抗干扰方法的研究。针对多普勒引起的干扰问题,本文采用加权矩阵设计方法来抑制ICI。但不同于已有方法,本文将全维加权矩阵退化为对角加权矩阵,目的在于显著降低系统实现复杂度的同时直接改善系统误码率(Bit Error Rate,BER)性能而不再是信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)。在对角加权矩阵的优化设计中,对系统SINR建模做了修改,将待优化变量转变为对角矩阵中的非零系数;并最终以平均子载波BER作为代价函数,通过梯度算法来迭代更新得到最优对角系数。此外,考虑到实际应用,本研究还采用多项式基扩展模型(Polynomial-Basis Expansion Model,P-BEM)技术来实现对信道系数矩阵的估计重构并用于SINR计算和优化设计中。通过OFDM系统仿真对比,显示该对角加权抗干扰方法能显著降低系统实现复杂度的同时并不引起明显的BER性能恶化,符合性能要求。针对多径信道下因CP不足而产生的干扰问题,相关研究提出了以最大压缩信噪比(Maximum Shortening Signal Noise Ratio,MSSNR)为准则的信道压缩技术,但该技术并不适用于时变情况,且同样存在系统提升不明显的问题。因此,本文提出了Toeplitz矩阵方法来抑制多径时变衰落信道下的ICI和ISI。同对角矩阵设计,Toeplitz矩阵的设计中也进行了SINR和BER建模,并转换其中优化变量为构成Toeplitz矩阵的缩短脉冲响应滤波器(Shortened Impulse Response Filter,SIRF)系数;并以平均BER为代价函数进行梯度优化算法;对于实际OFDM系统抗干扰的实现,也采用了P-BEM技术来估计重构信道系数矩阵。不同于对角加权矩阵抗干扰设计的是,该Toeplitz矩阵应用于接收机头部且矩阵内部结构不同,因此两种设计的模型和效果具有本质差异。通过仿真对比,显示该Toeplitz矩阵设计不仅能处理多径信道下CP不足引起的干扰问题,还能处理多普勒频移引起的干扰问题。