本文对相干和非相干空时码的若干关键技术问题进行了研究,主要内容是:1.提出排序的球形译码算法,能处理任意形状的星座图信号,降低译码时间。空间复用可以显著提高频谱效率,V-BLAST是贝尔实验室提出的一种有效译码方法,缺点是逐层消去降低了分集阶。球形译码能达到最大似然译码的性能,并且计算复杂度较低。Viterbo最初的球形译码仅能处理整数实星座图信号,本文将其推广,可适合于复星座图信号。由于是相干解调,可以利用每一层对应的信道状态信息CSI。按照CSI的大小对译码次序进行排序,信道质量好的层先译码,信道质量差的层后译码。同时增加了一些启发式规则,使得译码所需时间大为降低。本文方法与V-BLAST进行对比,以略微增加的复杂度换来了性能的极大改善。2.推导了空间衰落相关条件下非相干酉空时码的差错概率公式。对于非相干调制,Hochwald得到了平坦衰落、无衰落相关条件下非相干酉空时码的成对差错概率。实际使用的MIMO系统各天线单元之间的距离不可能很大,各天线之间存在着空间衰落相关。本文考虑空间衰落相关对酉空时码性能造成的影响。首先从酉码的判决变量出发,得到其矩生函数,然后对矩生函数求拉氏反变化,推导其成对差错概率。进一步利用酉码的性质,求出其差错概率的Chernoff上界和联合边界。Hochwald的结论被包含在本文公式中,无衰落相关仅仅是有衰落相关的一个特例。最后给出因空间衰落相关导致的块误码率下降倍数。通过仿真验证了不同的衰落相关矩阵引起不同程度的性能下降。3.设计四种方法把差分空时码映射到MIMO-OFDM结构中,建立了范数准则来评估映射方法。OFDM能克服多径造成的码间干扰,均衡简单,缺点是需要做信道估计,并且必须和纠错码结合起来消除频率选择性的影响。差分空时码不需要做信道估计,译码简单,但是仅适用于平坦衰落信道。本文设计的四种方法规定了差分空时码到OFDM符号的映射关系,有效地结合了两种编码方法的优点。信道是频率选择性和时间选择性的,而差分码要求连续两个码的CSI保持恒定,因此在译码过程中引入不可减掉的加性干扰。本文用判决变量的范数来表示这种不可减干扰,分别求出四种映射方法对应的范数。该范数可作为衡量映射方法的一个准则,范数越小,该方法越好。对几种典型信道的仿真表明,四种映射方法在具体的应用环境中各有其优劣,其性能和范数准则完全一致。