随着无线通信技术的不断发展，可用的频谱资源越来越匮乏，而人类对通信系统的要求却变得越来越高，提高频谱利用率，已成为评价通信系统先进性和有效性的一项关键指标。多入多出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统，结合了MIMO系统和OFDM传输的优点，能在高速的无线移动通信环境中，在不增加带宽和传输功率的前提下，有效地对抗信道的多径衰落，从而提高系统的通信质量与容量，因此成为了未来无线与移动通信系统最具前景的物理层技术。在MIMO-OFDM系统的研究中，空时间分组编码和空时网格编码是两种研究最广泛的编码技术。前者能结合MIMO系统提供全额空间分集增益，后者能提供有效的编码增益。2003年后发展起来的超正交空时网格编码(SOSTTC)，能结合上述两种空时编码的优点，目前已引起了广泛的关注，但尚未见其在MIMO-OFDM系统中应用研究的公开报道。本文在对空时编码和MIMO-OFDM系统进行研究的基础上，主要对基于超正交空时网格编码的MIMO-OFDM系统的性能进行了研究与仿真分析，并结合系统对无线移动通信的信道模型进行了研究。主要的研究工作如下：(1)将国际上目前存在适用于MIMO信道的单环信道模型扩展到多径传播模型，使其更加符合高速无线通信系统的信道环境。(2)针对适用于高速率数据传输的16QAM调制方式，提出了一种超正交空时编码方案。(3)将上述的信道模型和编码方案应用于MIMO-OFDM系统，搭建了一条完整的MIMO-OFDM物理层仿真链路，并采用不同的天线间距、功率时延分布和最大多普勒频移，对该系统的性能进行了仿真与分析。