本发明公开了一种基于模式频率编码的模分复用传输方法和装置,其中所述方法包括:在发送端对信号进行模式‑频率编码以引入多个传输模式之间的信息相关性;再经OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)调制后进行光调制、模式转换和复用。复用信号经过少模/多模光纤进行传输。接收端对信号进行模式解复用和模式转换,并采用多路光电探测器并行探测接收;对所述多路信号进行电域合并及数字信号处理,并采用基于最大似然估计的模式‑频率译码方法补偿模式相关损耗以恢复出所发送信号。本发明通过对发送信号进行模式‑频率编码,并在接收端利用相关算法补偿模式相关损耗,提高了少模光纤模分复用光传输系统中的分集增益,极大地提升了模分复用光传输系统的传输性能。