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作为一种新的多载波调制技术，小波包调制（WPM）因其具有较强的抗干扰能力、较高的频谱利用率以及较强的灵活性等优点而受到广泛关注。小波包调制系统最显著的特点是可以通过使用不同的调制结构对信道进行不同方式的划分，由于将信道划分为不同的子信道会对系统性能造成影响，使得在特定信道环境下对小波包调制结构进行优化成为需要研究的问题。另外，作为多载波调制，与OFDM一样，较高的峰均功率比（PAPR）严重影响了小波包调制系统的性能，因此需要研究降低系统PAPR的方法。本论文以小波包调制结构优化及降低系统PAPR为研究对象，在国内外已有研究成果的基础上，对这两个问题做进一步的探索，主要工作及创新如下：1．系统地研究分析了现有小波包调制结构优化算法的思想及优缺点，在此基础上，提出了一种基于小波包调制系统各子信道误码率的调制结构优化算法。该算法将满树调制结构中各结点代表的子信道的误码率作为度量值，按照一定的剪枝规则比较父节点和子节点误码率的大小，对满树调制结构进行剪枝优化。理论分析及仿真实验显示，该算法能有效提高系统的误码性能，且算法计算复杂度较低；2．为降低小波包调制系统的PAPR，本文结合小波包调制系统的结构特点，在选择性映射（SLM）算法的基础上，提出了一种适用于小波包调制系统的改进SLM算法。该算法结合小波包调制系统在调制时需要进行多级调制的特点，通过多级相位置乱来降低调制信号中较大幅度峰值出现的概率，进而降低系统的PAPR。仿真结果表明，与传统SLM算法相比，改进SLM算法能进一步降低小波包调制系统的PAPR。