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多输入多输出(MIMO)系统是无线通信领域内的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,是新一代无线通信系统必须采用的关键技术。本文主要做了以下几个方面的工作:1.分析了MIMO系统的信道模型,理论推导了慢衰落平坦瑞利信道下MIMO系统的信道容量公式,简要分析了影响系统容量的两个重要因素并且通过计算机仿真比较了传统无线系统与MIMO系统之间的信道容量。理论推导表明了在富散射信道环境下,MIMO系统能够充分利用多径衰落来提高无线链路的容量,并且在理论上其信道容量与发射、接收天线数目成正比。2.论文重点阐述了实现MIMO系统中空间复用技术的贝尔实验室空时分层(BLAST)结构的基本原理,BLAST结构作为实现MIMO系统巨大容量的一种有效的手段,其核心是基于排序的串行干扰消除(OSIC:Ordering SIC)检测算法。该算法通过“干扰置零”(Interference Nulling)与“干扰消除”(Interference Cancellation)操作以及“负反馈”(Decision Feedback)思想来积累信号分集增益,提高算法的检测性能。常规BLAST算法由于需要进行大量的线性迫零(矩阵求逆)和串行符号删除等运算,计算复杂度非常高,另一方面,算法还需要寻找最优的信号检测顺序来消除误差传递的影响。与此同时,当系统发射和接收天线数目很大时,还会导致算法的不稳定性。因此常规BLAST检测算法不太适用于实际的通信系统。在详细分析了现有空时检测算法的基础上,论文提出了一种基于MMSE准则的双向BLAST检测算法。它不需要进行任何形式的矩阵求逆运算和最优信号排序操作,因此具有良好的算法复杂度,同时它利用双向检测策略与分集合并技术来抑制误差传递,提高了算法的检测性能。3.通过计算机仿真,分析和比较了在平坦慢衰落MIMO信道下各种空时检测算法的误码性能,仿真实验结果证明了该双向BLAST检测算法的优良检测性能和稳定性。