经过近50年的发展，通信理论从单系统优化逐步走向了联合优化。自从93年Turbo码发明以来，Turbo迭代算法被推广到各个领域，包括均衡、检测、信源信道联合译码、同步等等。学术界形成了迭代处理就是最优接收机的主流思想。98年空时编码的发明又一次触发了人们研究编码、调制、天线收发分集联合优化的热情。这些联合优化通信系统的研究趋势需要一种统一的研究工具——因子图。该文的工作主要是利用因子图统一处理迭代信道译码算法、最优多用户检测算法，给出比较全面和详细的诠释，另一方面，对于空时编码领域，我们首次提出了一种最优信号设计的方法——空时连续相位调制(STCPM)，这种码具有非常优异的系统性能。最后，我们指出利用因子图进行通信系统的联合优化设计才刚刚开始，未来高性能的光电集成电路的普及将揭开通信理论发展的新纪元。