在全球范围内移动设备的数目每年以数以十亿的速度飞速增长,因为其集处理能力、运动传感器、通话、相机等多个功能于一体,所以在人们的日常生活中对手机的依赖也越来越大。而无线设备的通信都要依赖于射频波作为传输介质,暴露的大量射频波为人体带来了电磁辐射危害。所以,如何降低电磁场辐射成为人们日益关注的问题。当前业界用比吸收率(the Specific Absorption Rate,SAR)衡量当前电磁场对人体造成的辐射大小。在传统的工业制造过程中采取的方法是测试已经制造好的移动终端的SAR值,使其符合相关组织的限定值后才能出厂投入使用,但是在设备设计阶段却未将SAR作为约束条件考虑进来。本文针对移动设备在通信过程中未将电磁辐射约束考虑进来的问题,分析SAR约束在前期设计阶段对上行通信造成的影响,设计在功率和电磁辐射约束下的编码方案。通过对相关资料和数据的分析,求解基本SAR模型,结合现实因素进一步提出具有自适应性的高阶SAR模型。为了了解电磁辐射约束在上行通信过程中所起的作用,把SAR约束考虑到手机发送的前期信号设计过程中。当发送端已知信道状态时,寻找最优波束成形器对发送信号进行优化;进一步给出两种在SAR约束下的波束成形优化算法。在同时考虑功率约束和SAR约束的条件下,提出了一种SAR编码方式,设计一组针对二发二收MIMO系统的码字,和下行改进的发送技术(比如典型的空时编码,空间复用等)进行比较。为了获得更大的编码增益,进一步级联1/2速率的Turbo外码。仿真结果表明,SAR编码在降低电磁场辐射对人体伤害的同时,还可以保证MIMO无线通信传输系统的高可靠性。通过本文研究,初步证明近场SAR的降低对远场通信性能的改善有着显著的效果,表明在设计阶段将SAR约束考虑进来可以提高系统性能。