正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技术因具有较高的频谱利用率和较强的抗多径衰落能力，被认为是下一代通信系统的主流技术。然而，在移动通信环境下，多普勒效应会破坏OFDM系统中各个子载波间的正交性，产生子载波间干扰，大大降低系统性能。本文分别对多普勒分集接收技术和多普勒频移估计技术进行研究，以克服多普勒效应的影响，提高系统的误码率性能。主要内容如下：提出一种改进的多普勒分集接收技术。首先，对经典OFDM多普勒分集接收技术进行深入研究，该技术在各分集支路干扰互不相关时选取频偏值（f_x=0.75），并为最大限度抑制干扰，选取加权值w₀以满足各支路上干扰功率相等，再采用最大比方式进行合并；其次，本文提出了一种改进的多普勒分集技术，该技术在使各分集支路干扰两两互不相关时选取频偏值（f_x=0.8），并为最大限度抑制干扰和噪声，选取加权值w_q以满足各分集支路的干扰和噪声功率相等，再采用最大比方式进行合并。最后，本文通过理论分析验证了最大比合并方式能够使合并后信号获得最大信干噪比，并得到各分集支路的增益系数为η_q (i, f_xq)=H^*(i, f_xq)。研究结果表明：与经典多普勒分集接收机比较，改进的多普勒分集接收机能够获得更多的分集增益，系统误码率更低，并且具有更加良好的系统性能。本文对多普勒频移估计技术进行深入研究，在基于循环前缀的最大多普勒频移估计技术的基础上，提出一种改进的联合同步-多普勒估计技术。该技术利用共轭对称结构的训练符号进行定时后，再利用基于循环前缀的估计算法估计最大多普勒频移值。研究结果表明：假定符号同步时，基于循环前缀的最大多普勒频移估计算法的估计精度很高，但当OFDM系统同步信息未知时，该算法很难准确估计出频移值，而改进的同步-多普勒估计算法能够准确地估计出最大多普勒偏移值，且信噪比越大，频移值f_d估计越精确。