随着通信技术的发展,香农公式给出的单链路信道容量,已经远不能满足人们的需求,人们迫切需要新的技术来增大信道容量,提高传输速率。Foschini等人率先将单链路香农公式拓展到存在多个并行链路的MIMO系统,采用多个收发天线可以充分利用空间资源,在不拓展频谱资源,不增加发送功率的条件下,达到上述目的,同时能够提高传输可靠性,降低误码率。MIMO作为LTE的关键技术之一,在提升系统优越性方面做出了巨大贡献。本文对MIMO技术进行了三方面的研究,首先在传统MIMO理论基础上,利用数学推导验证单用户MIMO信道容量公式,给出仿真和分析结果。其次,针对LTE系统中MIMO发射分集的一种实现方法——空时网格编码,进行了深入的研究,给出了空时网格(STTC)的编码准则、设计方法和典型空时网格码的仿真分析;针对空时网格码译码复杂度较高的问题,给出了基于MIMO-OFDM系统的STTC次优译码方案。最后,研究了与空时分组码(STBC)思想结合的超正交空时网格编码(SOSTTC),设计出性能优越且译码复杂度低的SOSTTC,并且给出译码方法和性能分析。