在通信技术发展日新月异的今天,人们对无线通信速率的要求越来越高,第五代通信技术(5G)更是提出了峰值速率达到20Gbps的目标。基于天线分集和智能天线技术发展而来的多输入多输出(MIMO)技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率。为了充分发挥MIMO技术的潜在的编码增益和分集 .增益,空时码的设计是一个十分关键的问题。这其中空时块编码(STBC)能用低复杂度的译码算法获得最大的空间分集增益,得到了广泛应用。而频域均衡技术则是无线通信中主要的均衡技术。因此对MIMO系统中空时编码与频域均衡技术的研究和实现很有必要。本文首先从理论上分析了 STBC编译码的原理,给出了最大似然译码算法的推导过程。同时分析了迫零均衡和最小均方误差(MMSE)两种均衡准则,并重点从频域的角度详细论述了最小均方误差均衡准则。在此基础上针对特殊的应用场景设计了一个低信噪比下的MIMO SC-FDE系统,并给出了性能仿真结果。频域均衡算法的硬件实现离不开FFT处理器。如今火热的OFDM技术更是以FFT变换为基础,同时考虑到相关设备的国产化,本文设计了一个FFT处理器,其在满足时延要求的条件下最大限度地节省了资源。最后以FPGA为平台,设计实现了 STBC和频域均衡算法,并将其整合到整个系统中进行室内测试和野外测试,取得了很好的效果。室内测试和野外测试的结果表明,将STBC技术和SC-FDE技术相结合可以充分获得分集增益和消除码间干扰。改进后的STBC译码算法非常适合与频域均衡结合,降低了算法的复杂度,有利于在FPGA上的实现。经过不断的优化和改进,整个系统取得了很好的测试效果,具有一定的工程实用价值。