Στην παρούσα διδακτορική διατριβή, προηγμένα σχήματα διαμόρφωσης και τεχνικές επεξεργασίας σήματος μελετώνται με την βοήθεια προσομοιώσεων και με την ανάπτυξη πειραματικών διατάξεων, με στόχο να ξεπεραστούν οι περιορισμοί που εισάγουν οι πολύτροπες πλαστικές οπτικές ίνες με σκοπό να υποστηρίξουν ρυθμούς μετάδοσης της τάξης των Gbps. Ειδικότερα, σχήματα διαμόρφωσης, με εγγενές χαρακτηριστικό τη διάχυση των συμβόλων προτείνονται και εξετάζονται. Αυτά τα σχήματα είναι η Discrete Fourier Transform Spread Discrete Multitone (DFT-Spread DMT) and Code Division Multiple Access Discrete Multitone (CDMA-DMT), τα οποία προσαρμόζονται κατάλληλα για μετάδοση σε δίκτυα μικρής κλίμακας μέσω πλαστικών οπτικών ινών (SI-POF) με διαμόρφωση έντασης και άμεση φώραση (IM/DD) και συγκρίνονται με την κλασσική DMT διαμόρφωση ως προς τον παράγοντα της πιθανότητας σφάλματος bit (BER) για ένα δεδομένο ρυθμό μετάδοσης. Η σύγκριση πραγματοποιείται για μήκη ίνας 50 και 100μ, με χρήση και τεχνικών βελτιστοποίησης, όπως μείωσης του λόγου ισχύος κορυφής προς τη μέση ισχύ (PAPR) και δυναμικής προσαρμογής του ρυθμού μετάδοσης. Σε όλες τις υπό διερεύνηση περιπτώσεις η DFT-Spread DMT παρουσιάζει βελτιωμένη συμπεριφορά σε σύγκριση με τα υπόλοιπα υπόλοιπα σχήματα διαμόρφωσης.