多入多出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术是无线通信技术发展的一次重大飞跃,它能够突破无线频率资源限制,大幅度地提高无线通信系统的频谱效率,被公认为是无线通信技术的未来发展趋势。然而,MIMO技术也彻底打破了传统的无线通信模式,它要求系统使用多个发射和接收天线同时同频地发射和接收数据,使得无线通信的系统结构、分析方法、调制、编码、信道估计、检测、多址方式等各个方面都面临挑战。本文在国内外相关研究工作的基础上针对MIMO无线通信系统所涉及的若干关键理论与技术进行了深入研究,特别是在MIMO信道容量理论,基于空间分集的空时编码和基于空分复用的空时编码,基于子空间分解的SIMO-OFDM系统的盲信道估计和基于噪声子空间分解的MIMO-OFDM系统的盲信道估计等方面取得了研究进展。本文所做的主要工作如下:1.在MIMO信道容量理论方面,给出了MIMO信道容量及其渐近界的简单闭合计算公式。2.分析了在AWAG信道和瑞利信道下三种空时编码在MIMO系统中的性能,并且用迫零检测(Zero Forcing Detection,ZF)、最小均方误差(Minimum Mean SquaredError,MMSE)、迫零连续干扰抵消(Zero-Forcing Serial Interference Cancellation,ZF-SIC)、最小均方误差连续干扰抵消(MMSE-Serial Interference Cancellation,MMSE-SIC)四种检测算法的性能对V-BLAST进行了检测分析。3.在SIMO-OFDM盲信道估计方面,分别使用了信号子空间的最大特征值对应的特征向量和噪声子空间的最小特征值对应的特征向量来进行信道估计,并且仿真比较了其估计误码率。4.在SIMO-OFDM盲信道估计的基础上,对MIMO-OFDM系统的方案进行了深入的研究,为MIMO-OFDM信道估计提供了一个有效的解决方案,设置了信道可估计的条件,提出了基于子空间方法的盲信道的估计算法,从而进一步提高MIMO-OFDM无线通信系统的性能。