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随着现代无线通信技术的发展，用户对数据传输速率的要求不断提高。多输入多输出（MIMO）技术利用空间分集和空间复用大大提高了数据传输的速率，因而作为未来4G无线通信的关键技术被广泛研究。MIMO通信系统收发两端均采用多根天线，与传统的单输入单输出通信系统相比，MIMO信号接收方接收到多路混合信号，使得信号组成更为复杂，给未知参数条件下MIMO信号的检测识别提出了新的挑战。为解决MIMO信号的检测识别问题，提供未知参数条件下MIMO信号的分离、调制方式识别和空时编码类型识别方法，对MIMO信号检测技术进行研究。在分析MIMO通信机理，包括信号产生、信道及信号检测机理的基础上，重点研究未知参数条件下MIMO信号的检测技术，包括MIMO信号分离与信号源数目估计、调制方式识别和空时编码类型识别方法。采用基于MDL准则方法估计信号源数目，进一步采用基于JADE的盲源分离方法对MIMO信号进行分离；利用基于特征参数的调制方式识别方法对分离出的各路MIMO信号进行调制方式识别；根据MIMO信号的空时编码机理对信号的空时编码类型进行识别。在理论研究的基础上，对MIMO信号产生、信道及建立的MIMO信号检测算法进行建模，并在MATLAB7.1仿真平台下对算法进行仿真验证。仿真结果表明，基于MDL准则的信号源数目估计方法能准确的估计出信号源的数目，基于JADE的MIMO信号分离方法能有效的分离出MIMO信号，基于特征参数的调制方式识别方法能有效的识别出MIMO信号的调制方式，且能识别出空时格形码和空时分组码两种空时编码方式。通过仿真结果验证了未知参数条件下MIMO信号检测方法的有效性。