In den letzten Jahren hat sich die Nachfrage in der drahtlosen Kommunikation nach zuverlässigen Multimedia- und Daten- Übertragungsverfahren mit hohen Transferraten extrem vergrößt. Der Einsatz von Vielfachantennen- und Mehrträger- Kommunikation stellt theoretisch attraktive und technisch praktische Lösungen zur Verfügung, um den Anforderungen gerecht zu werden. Diese Arbeit hat das Ziel, Algorithmen für Vielfachantennen- und Mehrträger- Kommunikation zu beschreiben und entwerfen. Im ersten Teil der Dissertation werden für räumliche Signaturschätzung bandbreiteneffiziente blinde Algorithmen beschrieben, die auf zeitvarianter Nutzer-Sendeleistung und paralleler Faktor-Analysis (PARAFAC) basieren. Verglichen mit früheren Verfahren, erfordern die Algorithmen keine Kenntnis des Ausbreitungskanals und/oder der Struktur des Sensor-Arrays. Des weiteren sind die Algorithmen in allgemeineren Szenarien als bereits bekannte Methoden einsetzbar. Im zweiten Teil, basierend auf der robusten Anpassung der PARAFAC-Modelle, werden blinde Mehrbenutzer-Detektionsalgorithmen für Direktsequenz-Codedivisions-Vielfachzugriff- (DS-CDMA) Systeme eingesetzt. Verglichen mit früheren Verfahren weisen die Algorithmen eine verbesserte Bandbreiteneffizienz und Robustheit gegenüber gepulstem Umgebungsrauschen auf. Der dritte Teil der Dissertation beschäftigt sich mit linearen Mehrbenutzerempfängern für die gemeinsame Raum-Zeit-Dekodierung und Interferenzunterdrückung in multiple-input multiple-output (MIMO) Systemen, die orthogonale Raum-Zeit-Blockcodes (OSTBCs) und fehlerhafte channel state information (CSI) verwenden. Mit unterschiedlichen CSI-Fehlanpassungs-Modellierungen werden robuste lineare Empfänger basierend auf worst-case Optimierung oder stochastic programming beschrieben. Dadurch wird die Robustheit der Kommunikationssysteme gegenüber CSI-Fehlanpassungen beträchtlich erhöht. Der vierte Teil der Dissertation konzentriert sich auf die Verringerung der Kanal-Fading-Effekte für orthogonale Frequenzaufteilungs-Vielfachzugriff- (OFDM) Systeme. Insbesondere wird ein neuer linearer block precoder entwickelt, der auf dem Kriterium der Maximierung der mean cutoff rate basiert. Verglichen mit vorherigen Precodertechniken bietet der Precoder eine größere Effizienz und erfordert weniger Kenntnis über den Übertragungskanal am Sender. Darüber hinaus werden adaptive Verfahren für OFDM-basierende Kommunikationssysteme untersucht, bei denen der Sender nur ein Bit CSI pro Unterträger zur Verfügung hat, das er durch eine Rückkopplung mit niedriger Datenrate erhalten hat. Optimale Parametereinstellungen werden für diese adaptiven Algorithmen abgeleitet. Unvollkommenheiten der Rückkopplung werden betrachtet und ihre Auswirkung auf die Leistung der adaptiven Techniken wird untersucht.