正交频分复用系统因具有频谱利用率高、抗多径衰落能力强以及支持多用户接入等优点,在移动通信领域得到广泛的应用。现如今正交频分复用系统已经被IEEE802.11a/g、IEEE 802.16和数字视频广播等标准广泛采用,并成为第四代移动通信系统的关键技术之一。尽管如此,在现行的正交频分复用系统中,依然存在许多关键问题没有得到很好的解决,包括峰均功率比过高、对频偏敏感等。系统信号峰均功率比过高要求功放具有较宽的线性区,否则信号经过功放后可能出现带内失真、频谱扩展等问题,这无疑会恶化系统的误码率性能。因此,如何有效抑制高峰均功率比问题成为正交频分复用系统获得更为广泛应用的关键。目前常用的峰均功率比抑制方法主要包括三大类:编码类技术、信号预畸变技术以及概率类技术。采用概率类技术进行峰均比抑制不会影响系统的误码率性能,是峰均比抑制技术的主要研究方向。因此本论文主要围绕概率类技术中性能较好的两种技术展开研究:子载波注入技术和预留子载波技术。本文主要的研究工作和成果如下:在子载波注入技术的研究中,利用分治的办法改进现有子载波注入技术的拓展方案,提出一种双模式载波注入方案,该方案旨在降低问题的求解维数,并同时降低峰值功率。它首先将星座点平均分成两类,分别进行拓展,两类拓展方式竞争同样的等效拓展点,然后选择峰值抑制效果更好的那一类拓展方式作为最终的拓展方案。为了获取更好的优化效果,论文引入一种高效的Taguchi搜索算法,并通过Sigmoid转换使Taguchi算法能够生成满足本方案要求的解。最后,为了进一步抑制峰均比,本文还引入一种可恢复的削峰补偿方案,通过轻微牺牲系统误码率性能换取峰均比抑制效果的提升。仿真结果表明,所提算法能够有效抑制系统峰均比。在预留子载波技术的研究中,为了避免频域滤波操作带来的大量傅氏变换操作,本文提出一种改进的基于时域核函数矩阵的无滤波操作的预留子载波方法。改进算法优化缩放因子,改进后的算法能够在切削比较低的情形下进行峰均比的抑制。由于预留子载波算法的性能与切削门限紧密相关,本文将智能进化算法引入所提算法中,即利用粒子群算法以及人工蜂群算法搜索最佳切削门限。仿真结果证实联合算法能够进一步优化系统的峰均比的抑制效果。