IEEE 802.16m是下一代Mobile WiMAX (Mobile Worldwide Interoperability for Microwave Access)的标准,被称为WiMAX2,同时也是IMT-Advanced (International Mobile Telecommunications-Advanced)的两大标准之一。和此前的移动通信标准相比,比如WiMAX, LTE (Long Term Evolution)等,IEEE802.16m的主要目标是为了达到更高的数据传输速率。为了达到更高的数据速率,可靠的控制信道是基础。本论文主要研究IEEE 802.16m中控制信道的设计原理,及相应的接收算法。我们首先分析IEEE 802.16m在设计控制信道的资源分配时,如何利用无线多径信道的频率分集来提高控制信道的可靠性。然后,针对不同的控制信道,比如下行的P-SFH (Primary Superframe Header), S-SFH (Second Superframe Header),和Assignment A-MAP (Advanced MAP)控制信道,上行的HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request)反馈信道,带宽请求信道等,设计它们相应的接收算法,并比较它们的性能。实际系统中为了减少天线的体积,大多采用双极化天线。和理论分析中常用的单极化天线相比,使用双极化天线的MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)无线信道有一些特殊的性质。利用这些性质,我们可以达到更高的可靠性。论文最后提出了一种双极化天线下利用空时码设计控制信道的优化设计。此优化设计可以用在IEEE 802.16m中,以达到比现有控制信道更优的性能。