高速铁路的发展，对铁路移动通信系统提出了更高的要求，要求铁路移动通信系统能够满足列车高速运行时，无线数据传输的实时性和可靠性，具有较高的频谱利用率。GSM-R作为我国现行的铁路移动通信系统的解决方案，能够满足高速环境下通信的要求，已经取得了巨大成功，但是GSM-R在系统实现的复杂度以及越区切换等方面存在着一些缺点。OFDM技术具有频谱利用率高，抗多径时延性能好等优点，已经在数字音频广播(DAB)、数字视频广播、无线局域网802.11a以及无线城域网等标准中得到广泛应用。通过研究发现将OFDM技术应用到铁路移动通信系统中可以解决GSM-R系统的不足之处。OFDM系统抗干扰性能强，能够实现可靠地非对称、高速率数据传输，且具有较高的频谱利用率。本文在介绍了基于OFDM技术的铁路移动通信系统的基础上，进一步研究了该系统传输制式以及传输参数的选择。系统的传输制式以及传输参数的选择与信道中的小尺度衰落有关。本文首先介绍了小尺度衰落信道的分类以及建模方法，在此基础上，分析并建立了高速铁路移动信道模型。然后仿真分析了DAB四种传输模式在高速铁路移动信道中的性能。通过仿真发现，传输模式Ⅲ具有较好的性能。在此基础上，以DAB传输模式Ⅲ为参考，仿真分析了基于OFDM技术的铁路移动通信系统的性能，并与GSM-R系统的性能进行了对比。通过仿真发现，基于OFDM技术的铁路移动通信系统优于GSM-R系统，且可以通过加入信道估计，改变调制方式以及信道编码方式来进一步提高系统性能。最后在DSP平台上完成了DAB基带处理的实现以及Turbo码译码协处理器的调试。