随着信息时代对数据速率以及可靠性的要求越来越高，正交频分复用（OFDM）由于其在抵抗多径及符号间干扰（ISI）方面的优异性能，在业界广受欢迎。OFDM信号最主要的缺点之一就是其存在过高的峰值平均功率比（PAR）。由于实际的通信系统都是峰值功率受限系统，因此传输信号的幅度必须被限制在高功率放大器（HPA）的线性范围内。本论文即围绕OFDM系统的PAR降低算法与实现展开研究，主要工作如下：1.从OFDM信号生成的原理出发，分析了其PAR问题产生的根本原因。之后分别对OFDM数字信号及模拟信号的PAR进行了详细的分析，并将分析结果与仿真结果进行对比，验证了理论分析结果的正确性。在PAR分析的基础上，对目前国内外降低PAR的各种方法进行了分析和总结，并对比了各种方法的优缺点。所以在实际系统中，需要根据系统指标选择合适的PAR降低方法。2.基于星座图扩展（ACE）方法，分别给出了实基带信号和复基带信号PAR降低的ACE数学模型。之后，由于复基带信号在无线通信中的广泛应用，探讨这类最优解是NP问题的次优解。在凸集映射（POCS）算法的基础上，循序渐进，讨论了收敛速度更快的智能梯度投影（SGP）算法、迭代过程中投影的最佳梯度步长的计算、基于帧交织的ACE、预失真ACE（ACE-BD），并详细分析了这几种算法在收敛速度、算法复杂度、接收端BER等性能方面的优缺点。最后介绍了ACE在第二代地面传输数字视频广播标准DVB-T2中的应用，为后续的FPGA实现做准备。3.对DVB-T2提出的ACE进行了定点仿真，并将其性能与浮点仿真的性能进行了对比，结果显示，定点化导致的性能损失小于0.1dB。之后，针对DVB-T2的应用场景及业务的速率需求，对ACE进行了FPGA设计及验证，给出了ACE电路的设计结构，并建立了MATLAB和ModelSim的联合仿真平台。最后，在硬件评估板卡上验证了设计方案的正确性，时钟频率也能达到DVB-T2的要求。