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衰落和干扰是制约无线通信系统性能的主要因素。过去15年，针对衰落的研究已经非常成熟。因此，近年来，干扰以及干扰抑制技术研究已逐渐成为无线通信研究领域中的一个热点。尤其是面对极端恶劣通信环境中微弱信号检测时，无线通信抗干扰技术研究和应用具有重要的现实意义和工程价值。为此，考虑极端恶劣通信环境，本文尝试寻找二维扩频信号在多径衰落和高斯白噪声干扰条件下的极限性能；并针对LTE上行通信链路面临的干扰，提出了一种多天线同频干扰抑制算法；然后，针对高速加扰、解扰实现，提出一种多核并行处理方法。最后，以实际误码率作为测试指标，提出一种抗干扰技术性能的验证方法，设计并实现了验证平台。首先，考虑多径衰落信道中的时频二维扩频BPSK调制信号，针对联合相干非相干检测算法，寻找二维扩频信号抗干扰性能上限。分析得到了扩频信号处理增益的闭合表达式；信号带宽无限增大或符号长度无限增大时，扩频信号处理增益不会无限增大；处理增益的上限由信道参数、信噪比决定。分析与仿真结果表明，BPSK调制、20dB信噪比、100Hz最大多普勒频移、5×10-6负指数分布参数的充分散射多径信道，扩频信号的处理增益不超过30dB。其次，考虑多接收天线的LTE上行通信链路，针对该链路中的WiFi同频干扰，提出了一种新的多天线合并方法：干扰重建抑制合并(Interference ReconstructionRejection Combing, IRRC)。仿真结果表明：多径衰落信道条件下，考虑一发两收、QPSK调制、0dB干信比的LTE上行信号，与传统的IRC方法相比，最小均方误差准则下应用IRRC方法约有2dB的发射功率改善。然后，针对宽带无线信号高速加扰、解扰实现，提出了一种基于稀疏矩阵的多核并行扰码方法。运算量分析结果表明，采用IEEE802.11n中的扰码生成多项式，与普通矩阵乘法实现的多核并行扰码方法相比，基于稀疏矩阵的多核并行扰码方法，其运算量降低了一个数量级。最后，设计并实现了一种新型的误码率测试仪，用以衡量无线通信设备的抗干扰性能。为了获得待测设备在衰落信道下的误码性能，基于高速FPGA，采用查找表正弦叠加法，实现了能够模拟单径瑞利衰落信道的误码率测试仪。实验数据表明，在置信度为0.95的假设检验中，经过模拟信道的BPSK信号包络样本服从瑞利分布；测量误码率为10-3、观测样本数达到4×106个，所研制误码率测试仪在理论误码率±5%的置信区间内，置信度不小于0.99，能够满足单径瑞利信道中无线通信设备的误码率性能测试，有效降低了测试时间和成本。本文分析了多径衰落信道中二维扩频信号的极限性能，研究了极端通信条件下同频干扰抑制技术，并提出了一种无线通信抗干扰性能验证方法，丰富了已有的无线通信抗干扰技术研究，具有现实的理论和实用价值。研究结果可应用于卫星导航、军用保密通信和下一代移动通信系统中。