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MIMO即多入多出技术，是无线通信领域的重大突破。MIMO技术通过在由多个用户组成的收发两端，同时配置多个天线进行通信，之后利用先进的空域信号处理技术将信号分离。它能够在不增加信道带宽和发送功率的前提下，成倍地提高系统的容量和频谱利用率。MIMO通信系统具有频谱效率高、覆盖范围广、功耗低和链路可靠性高等优势。近年来，MIMO通信系统已经开始由概念模型和系统设计走向研制。IEEE802.16e已经将MIMO系统作为无线通信的系统架构。MIMO通信技术的研究也在信道估计、空间复用、检测、天线选择等方面取得了丰硕成果。但现有的研究往往局限在MIMO技术本身，未与性能优良的LDPC码以及扩频技术结合起来，因此对MIMO技术及其与其它先进通信技术结合的研究有很高的学术研究价值和现实意义。本文的研究工作主要包括以下几个方面：1.概括卫星MIMO通信收发两端采用线性天线阵列时的信道模型，将其在满足一定条件时简化为离散时间的无记忆信道模型，总结了MIMO通信采用最大似然检测的一般原理。2.在信道已知条件下，分析最大似然序列检测方法及三种线性检测方法，在此基础上研究反馈检测方法，探究了信道参数，如接收信号的入射角、信道传输幅度、接收天线数目等对MIMO检测性能的影响。在信道未知条件下，将自适应的方法引入空域，推导了空域自适应检测的最优检测矩阵。分析了梯度算法，在此基础上研究了空域LMS算法和RLS算法这两种检测方法，以及它们的稳态特性和瞬态特性。3.探究了扩频码的加入对MIMO通信中的干扰和噪声的抑制作用，分析了Gold扩频码的产生原理和过程，并将其加入MIMO系统中，通过计算机模拟比较了在非自适应和自适应两种情况下各种检测方法的性能。4.研究了LDPC码及易于硬件实现的准循环LDPC码的编译码方法，并仿真实现，分析了码长、码率、译码迭代次数等因素对其性能的影响。将LDPC码作为信道编码，设计了基于LDPC码的扩频卫星MIMO通信系统，在非自适应和自适应两种情况下仿真比较了各种检测方法的性能，并进行了定性分析。在设计具体的系统时，可根据具体的干扰和噪声环境，综合权衡系统带宽、接收天线数目、发送信号功率等因素。