无线通信的发展，使得未来的系统将面临愈加匮乏的带宽资源，所以，如何利用有限的带宽资源尽可能提高系统容量已成为研究中的一个重要课题，在信息理论中对于这一课题的研究主要集中在提高无线通信系统频谱效率的研究。 有效利用信道状态信息，是提高系统频谱效率的重要策略之一。我们提出了两种以信道状态信息的应用来提高系统频谱效率的方案，并从信息理论角度分别证明了它们的有效性。 论文第一部分，我们提出了信息选择发射天线技术。在这种系统中，一部分信源信息用以选择发射另一部分信源信息的天线，充分利用了多天线系统中各信道之间的独立性，实现了不同衰落信道状态与额外信源信息之间的有效映射，从而提高了多天线系统的传输效率。论文着重研究了该系统在平坦Rayleigh衰落信道和频率选择性Rayleigh衰落信道中的频谱效率，结果表明：与相同天线结构的随机选择发射天线系统相比，信息选择发射天线系统能够达到更高的频谱效率。 另外，考虑到空时分块编码技术在各种无线通信网络中的广泛应用及其频谱效率的损失，论文比较了信息选择发射天线系统与空时分块编码系统的频谱效率，结果表明：如果以频谱效率作为衡量标准，对于设置多于两个发射天线的系统，信息选择发射天线技术可以作为空时分块编码技术的替代方案。 论文第二部分，我们提出了分组限速的迭代信道估计技术。在这种系统中：发射端将各数据块上的信息符号分为若干组，根据系统实现无误判决的极限条件，限定各组信息符号的传输速率为判决该组时系统能够达到的输入与输出之间互信息的下界；接收端将无误判决后的各组信息符号用作等效导频符号、与已知导频符号共同完成迭代信道估计。以系统能够实现无误判决的极限条件为基础、以频率选择性块衰落信道中的正交频分复用系统为平台，论文推导了分组限速设计的导频辅助调制系统能够达到的频谱效率理论极限，继而以有限长度的数据进行系统仿真、计算了所述理论极限，数值结果表明：与传输速率固定不变的传统设计相比，将分组限速设计用于导频辅助调制系统能够达到更高的频谱效率理论极限。