上个世纪九十年代开始，由于集成电路技术突飞猛进的发展和对信息传输要求的不断提高，多载波技术也相应得到发展和提高，正交频分复用技术（OFDM）成为国际研究热点。目前第三代（3G）数字通信技术已经开始商用，OFDM技术成为第四代（4G）技术重要的候选技术之一，OFDM技术以其独特的优势越来越得到人们的关注。OFDM系统不仅可以在时域适应信道的变化，而且也可以在频域适应不同载波信道状态的变化从而提高系统的整体性能，利用自适应技术实现多载波比特和功率分配可以使系统的性能大幅度提高。　　本文首先对单用户理想信道估计条件下比特和功率分配进行了研究，提出了计算速率最大化和最优功率两种情况下的最佳传输信道和相应注水系数，并改进了注水算法。OFDM技术一经出现，注水算法应运而生，但是在数字通信情况下，由于信息比特的离散性，使注水算法的实际应用变得非常困难，因此注水算法一直是被用于计算通信容量的工具。注水算法不能实际应用的原因有两个方面：一是采用传统的优化理论的注水解会出现某些子信道的比特或功率为负值的情况；二是不能给出离散解。在多载波通信情况下，如果出现分配比特功率为负值的情况，就要去除出现负值的信道从新分配比特功率直到为正数解为止，因此出现迭代现象使复杂度明显提高。Hughes-Hartogs提出的贪心算法能得到最优离散解，但是贪心算法天生的复杂度高，不适合于高速、移动通信。那么问题实质就是解决复杂度问题。本文利用凸函数的离散资源优化理论计算出最佳功率和最大数据速率两种情况下最佳传输信道和相应注水系数，解决了比特功率分配出现负值的情况，进而大幅度降低了注水算法的复杂度，并且使算法复杂度稳定，为注水算法的实用奠定基础。　　其次对单用户非理想信道估计条件下比特功率分配进行了研究，计算了OFDM系统在信道估计精确和信道估计不精确两种情况下瑞利信道的误码率，给出相应误码率简化形式，给出了信道估计不精确情况下的比特功率分配算法。以往对OFDM通信系统比特功率分配的研究往往是建立在假定信道估计是精确的基础上的，但是由于各种客观条件的限制，在接收端得到的信道估计往往存在一定的误差。而在瑞利信道条件下信道状况更加恶劣，采用不精确的信道估计并且不考虑信道估计误差进行比特和功率分配会使系统性能降低。本文利用矩发生函数法计算了瑞利信道下存在信道估计误差误码率的解析解，获得OFDM系统在瑞利信道存在信道估计误差情况下系统误码率的简化表达形式，利用简化的误码率表达形式、凸函数性质、离散资源优化理论并且以最低误码率为判据，提出了最低误码率的比特和功率分配算法,实现了基于存在误差的信道估计情况下的比特功率分配。　　第三是对多用户OFDM系统信道分配进行了研究，给出了两种多用户子信道分配方法。多用户和单用户有显著不同的特点，在多用户情况下同一信道对不同的用户有截然不同的性质，例如，同一个子信道对某些用户是深衰落的，而对另外一些用户可能就不是深衰落。在多用户情况下各个用户的信道是相互独立的很少会出现对所有用户都是严重衰落的子信道，但是在多用户情况下信道分配存在的问题，就是公平性的问题。如果单纯的强调整个系统的最优，那么就会忽视某些用户。本文采取两种方法：一种是采用贪心算法分配子信道，逐个信道用户筛选保证各个用户之间的公平性，另外一种方法就是采用等概率分布随机的方法保证各个用户的公平性。　　最后对多输入多输出OFDM系统比特和功率分配进行了研究。多输入多输出技术可以明显提高信道的容量，如果与OFDM技术相结合能够使整个系统性能大幅度提高。但是多输入多输出OFDM系统的有效子信道和单纯的OFDM系统相比会成倍的增多，多输入多输出OFDM系统信道是一个循环卷积矩阵其规模可以达到NMR×NMT（N是OFDM子信道,MT是发射天线数，MR是接收天线数），比特和功率分配变得更加复杂，因此降低算法复杂度显得尤为重要。本文采用分治方法将信道进行奇异值分解，再利用前面提出的计算注水系数的方法，给出一种最低误码率低复杂度比特和功率分配算法。