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随着多媒体移动通信等新业务的发展，频谱资源日益紧张。人们持续增长的需求与有限频谱资源之间的矛盾成为研究高频谱利用率技术的动力和挑战。众多新技术中，基于多天线的多入多出无线通信结构已显示出无尽的潜力，成为充分利用空间资源的必然途径。空时码是一种基于MIMO系统的新型编码方法。它可以不需增加带宽，大幅度的提高无线通信系统的信息容量和传输速率，从而提供远高于传统单天线系统的频带利用率。 本文对空时码中的空时分组码进行了深入地研究。空时分组码以其译码的简单性获得人们的广泛关注，目前已被纳入第三代移动通信(3G)标准，并极有可能成为下一代移动通信中的关键技术。本论文首先介绍了多入多出无线通信的研究背景和基本概念，并与其他新技术做比较以突出研究的必要性和必然性。然后，详细阐述了在多入多出无线通信领域正受到关注的和仍有待解决的基本问题，指出了本文的研究方向。 第2章给出了多径衰落信道的数学模型，同时介绍了Alamouti空时分组码；第3章针对时变瑞利衰落信道，提出多接收天线下两种新的空时分组码解码器。多接收天线下，通过分集增益合并(DAC)后，采用约束置零或cholesky分解的方法移除发送天线间互干扰，最后针对不同变化系数的衰落信道给出计算机仿真结果。第4章，给出了时变信道的Jakes模型，讨论了基于Kalman滤波的信道估计联合符号检测算法。这种算法包含解码器和信道估计算法两个部分，本文提出一种基于矩阵UR分解的解码器改进了信道估计联合符号检测算法。最后一章，研究了空时分组码在OFDM宽带系统中的误码率性能。针对时间选择性衰落信道和频率选择性衰落信道，把第3章所提出的DAC-DF解码器应用在STBC-OFDM系统上，计算机仿真结果表明系统的误码率性能得到了提高。