4G时代无线通信技术传输速度得到了巨大的提升,基于频分多址技术的LTE无线通信系统传输速率理论峰值能达到150Mbps,为了支持更高质量的数据传输需求,减少冗余数据传输,提升无线带宽资源利用率,3GPP在LTE系统分层的PDCP层中采用数据报头压缩算法,该算法可将数据包的40字节IPv4报头压缩到4-7字节。本文首先分析多种数据报头压缩算法,根据系统的需求深入研究ROHC数据报头压缩算法,以提高数据报头压缩率、减少数据报头传输为目的,对算法中的状态转移机制、W_LSB编码进行了细致的论述,在高误码率、高延迟的无线网络环境下,总结出在LwIP上实现该算法的一系列方法。其次设计了上层传输应用程序,以Xilinx的zynq7000为硬件基础,以LwIP嵌入式网络协议栈为软件基础,实现了一个能在特定硬件系统上跨网段的通信链路,对比跨网段实现方法的第三层交换技术,本文对上层传输软件设计方案进行优化,能有效的提升数据传输速率,提高了数据处理能力。此外,为了提高所研究的无线传输系统灵活性、可重复利用率,使得系统能适应不同的环境,本文参考了Xilinx的FPGA动态可重配置技术,并结合参数配置设计方法,在已有的无线传输系统中设计各个模块参数配置方案,并完成相应的上位机、下位机程序设计。最终将ROHC算法以及上层传输软件结合到已有的无线传输系统中,完成了语音视频图像的双向传输,测试表明ROHC算法能有效的减少数据传输量提高数据传输质量,上层应用程序能有效提高数据转发效率,参数配置软件能有效完成配置任务。