对无线通信日益增长的需求,引起了对高性能无线系统的设计。对无线通信信噪比产生较高制约条件的是深度衰落、时延扩展和多普勒效应。多输入多输出(MIMO)技术是一种多输入多输出通信系统。在MIMO系统中,采用最佳跳频图进行跳频比起原先采用的恒载频系统,能减小因多径时延和多普勒频移产生的干扰。同时MIMO空时跳频系统还具有抗噪声、抗衰落和易组网的特点。首先,简要介绍了MIMO原理和跳频技术、空时编码、跳频同步和跳频序列设计相关的技术。介绍空时跳频系统的构造以及包括发射机、接收机的架构。然后,介绍了基于代数的最佳跳频图的构造方法。基于Golomb Costas序列的用二维循环移位法设计最佳跳频图,研究了最佳跳频图的代数结构。通过移位前后的相关函数(自相关函数和互相关函数)来对比解释其意义。最后,介绍了如何将最佳跳频图应用于MIMO蜂窝移动通信系统中。在此基础上进行了仿真分析,结果表明,MIMO系统中采用最佳跳频图能有效减小因多径时延或多普勒频移引起的干扰,提高系统容量和信息传输速率。本文的研究成果对于减小MIMO系统中的干扰,提高系统容量和信息传输速率具有重要参考价值。