伴随着经济的发展和技术的进步,无线通信已经成为现代社会生活必不可少的组成部分。通信系统除了需要承载日益增长的数据流量,还必须提高覆盖范围来服务更多用户、降低整体功耗以实现绿色通信。智能反射面（Intelligent Reflecting Surface,IRS）得益于低功耗、低成本以及易部署等优势,近来受到了学术界和工业界的广泛关注。IRS由大量的反射单元组成,每个独立单元可以单独配置,通过联合控制多个反射单元对信号叠加额外的相移,主动调控信号的电磁特性,协助发送信号的传输,以实现“智能无线电环境”。通过与传统无线通信系统相结合,IRS在为系统提供性能增益的同时也带来了一系列需要研究解决的问题。本文重点针对IRS辅助的多用户通信系统中所涉及的和速率优化以及信道估计问题进行了分析与研究。首先,本文对采用非正交多址接入（Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA）技术的IRS辅助上行多用户通信系统和速率优化问题进行了研究。针对该问题所涉及到的IRS相位矩阵设计目标,利用交替方向乘子法（Alternating Directional Multiplier Method,ADMM）复杂度低收敛快的特性设计了一种迭代计算方案。仿真结果展示了和速率与设备发送功率、设备数量、反射单元数量等因素的关系。与参考文献中采用的半定松弛（Semidefinite Relaxation,SDR）算法相比,本文所提方案不直接忽略优化问题中的非凸约束,保证了问题的求解精度。结果表明,所提方案能够高效求得IRS相位矩阵参数,并获得良好的和速率表现。然后,本文对基于IRS辅助的多用户通信系统信道估计问题进行了研究。考虑到因IRS设备无源属性导致信道估计面临的严峻挑战,本文充分利用系统模型中所有用户共享BS-IRS间公共信道这一特征,结合压缩感知（Compressed Sensing,CS）理论设计了一种分步进行的信道估计方案,并详细推导了各阶段估计步骤。通过仿真分析了所提方案的归一化均方误差指标与导频长度开销、设备发送功率、反射单元数量等因素的关系。结果表明,与参考文献中已有的估计方案相比,本文所提方案减少了信道估计导频开销,且能够保证信道估计精度。