随着多媒体移动通信的发展，频谱资源日益紧张。这对未来的移动通信构成了极大的威胁。因而，开发高效的编码、调制和信号处理技术已成为提高无线频谱效率的当务之急。空时码是一种结合信道编码和分集技术的新型的编码和信号处理方法。它可以不需增加带宽，大幅度的提高无线通信系统的信息容量和传输速率，从而提供远高于传统单天线系统的频带利用率。空时分组码以其译码的简单性获得人们的广泛关注，目前已被纳入第三代移动通信(3G)标准，并将成为下一代移动通信中的关键技术。本文主要研究工作如下：(1)提出了一种空时扩频分组编码方案。该方案在保证码元速率高的情况下，可以实现线性译码，使得译码复杂度很低。同时实验结果表明了该方案相对于现有的一些方案，在码的性能方面也具有一定的优势。(2)为了进一步提高空时分组码的码元速率，本文引入并行传输方案，得到了一种基于四天线的并行空时分组编码方案，与传统的空时分组编码方案相比，该方案能够在保证误码性能不被降低的同时提高码元速率，从而进一步提高了频谱效率。(3)提出了一种基于星座旋转和矩阵旋转的空时分组编码方案。该方案可以实现满分集全速率传输，并且译码复杂度相对于准正交空时分组编码有所降低。