作为一种无源感知技术,后向散射通信(Backscatter Communication)由于移动端不需要内部电池而接近于零维护的优势,近年来在国际上受到关注,出现了不少新的硬件原型及技术突破,在物联网等领域展现出良好的应用前景。新的应用以及硬件原型都需要传输接近于传统有源通信的数据量。可以预见未来的后向散射通信在技术上需要能够传输远多于ID信息的数据量以满足实际应用的需求,因而如何在实际多径效应环境中(尤其是室内环境中)提高其数据传输性能成为一个至关重要问题。一个有效的方法是使用MIMO技术。之前的研究表明,和传统MIMO信道不同,MIMO后向散射信道存在一个性能严重受制于移动端天线数的瓶颈。然而本文发现,之前针对MIMO后向散射通信的研究都只是将发射/查询天线当作供能设备,忽略了发射/查询端和标签信号在时间维度上的联合设计,这使得蕴含在MIMO后向散射信道中的分集潜能没被充分的开发出来。本文进而提出了一种称为unitaryquery(酉查询)的发射方式,并对MIMO后向散射通信中空时编码技术进行了研究。新的发射方式考虑到了读取器和标签信号在时间维度上的联合设计。由于MIMO后向散射中单、双基地两种信道和传统MIMO信道结构有根本上的不同,并且其信道数学结构复杂,性能表现以及特点与传统的MIMO通信系统也很多不同,因此编码设计方法以及高性能编码也会不同。也就是说,传统MIMO信道中的空时编码理论以及设计方法并不能被简单的套用到后向散射信道中以达到理想的效果。并且由于MIMO后向散射信道结构复杂,不能够直接对其求出分集增益和编码增益,这都对分析和设计适用于后向散射信道的空时编码带来了困难。针对这个问题本文进而提出了一种基于子空间分解的性能分析法,并推导出了酉查询下MIMO后向散射信道中空时编码的性能测度,验证了在一般情况下,传统信道中性能优良的编码在后向散射信道中不能达到良好效果。根据推导出的新的性能测度,本文发现经典的Alamoutiscode不能在MIMO后向散射信道中得到良好的性能,并且有较大的提升空间,进而对其做出了一种简单但是效果显著的改进。改进后的编码保持了原编码的良好特性的同时(如线性编解码),性能得到了较大幅度的提升。仿真结果显示重新设计的Alamoutiscode在双基地型后向散射信道中对于经典的Alamoutiscode在中等的信噪比下有5到10dB的增益。本文侧重于高性能低复杂度的MIMO后向散射通信编码设计,为较大幅度提高其数据传输性能提供理论依据,以满足未来物联网中无源感知数据传输在实际应用中的需求。