随着应用需求的发展,设计传输效率高、抗干扰性能强的新一代无线通信系统已经成为迫切的需求。由于MIMO技术在通信传输效率方面具有很强的优势以及高的分集增益和编码增益,在新一代通信系统设计中得到了广泛的重视;而CPM调制技术作为一项恒包络技术具有频谱效率高、功率效率高和抗干扰性强等优势。因此,结合MIMO技术和CPM技术的MIMO-CPM系统具有发挥两者的优势,不仅可以实现高的传输效率和传输速率,提高传输可靠性,而且具有很强抗干扰特性,是新一代无线通信系统的最佳选择之一。本文在国家自然科学基金项目《多输入多输出—多进制连续相位调制传输技术研究》课题的资助下,根据MIMO-CPM的技术优势与潜在应用价值,对MIMO-CPM空时编码系统展开了讨论,分析了正交空时编码OSTBC-CPM系统接收机的同步和信道参数估计的方法。文章首先介绍了MIMO技术的优势、发展历程和研究现状,并在阐明传统CPM调制技术优势的前提下,对MIMO-CPM技术的优势、潜在的应用价值以及国内外的研究现状作了详细的概述;然后,对MIMO技术和CPM技术的原理作了细致的分析。给出了MIMO信道模型,分析了MIMO信道的传输容量以及实现高信道容量的空时编码技术,并指出了空时编码结合线性调制系统的空时码设计准则。另外,从信号的表示入手阐述CPM调制原理,分析了CPM信号的功率谱特性、最小欧氏距离等,并重点引入了三种单天线下CPM解调的方法,以便在MIMO-CPM系统接收机设计中借鉴;接着,重点讨论了MIMO-CPM空时编码系统设计。从适合MIMO-CPM传输的信道模型开始讨论,重点阐述了MIMO-CPM系统的空时码设计准则,并围绕网格编码、块正交分组编码和正交分组编码的MIMO-CPM系统进行展开,分析各自的性能,给出了仿真结果,并从复杂度和误码率性能上对其进行比较。该章主要重点分析了正交编码的OSTBC-CPM系统,将原先的编码方案进行推广,改进了非相干检测的方案,并给出了不同条件下的仿真结果;最后,在正交编码OSTBC-CPM系统设计的基础上对接收机的到达检测技术、同步估计技术和信道估计技术展开重点讨论。针对OSTBC-CPM信号的特性采用本地相关检测算法进行到达检测;对同步估计提出了谱估计和最大似然估计两种算法,并对这两种估计方法的复杂度和估计性能进行了比较;最后,提出了一种适合OSTBC-CPM系统的信道估计方法,利用正交特性得到相应信道状态信息。