多天线(MIMO)技术可以充分的利用空间资源,成倍的提高系统的信道容量,改善系统的性能。单载波频域均衡(SC-FDE)是目前应用广泛有效对抗频率选择性衰落的技术。IEEE802.16a标准已经把MIMO+SC-FDE作为了物理层传输技术之一,但是并没有给出具体的实现方案。在MIMO+OFDM系统的研究已经日趋成熟的背景下,学者对于MIMO+SC-FDE技术的研究也如火如荼的展开了,并取得了很多的研究成果。然而在实际的无线通信系统中要得到更快的数据速率和传输更远的距离,就要深入考虑频率选择性信道衰落和非线性功率放大器的影响,因此深入研究MIMO+SC-FDE技术在此场景下的实现方案有着十分重要的意义。本文研究了 MIMO与SC-FDE相结合的高速数据传输系统。本文的主要研究工作总结如下:(1)对MIMO中的空时编码算法结合SC-FDE技术展开研究,给出了适用于非线性功率放大器频率选择性信道下的空时分组码+SC-FDE的具体实现结构。选择了合适的调制方式,设计了帧结构、空时分组码编译码算法,给出了频率选择性信道下的信道均衡具体过程以及多天线信道估计算法和噪声功率估计算法。(2)对MIMO中的波束成形算法结合SC-FDE技术展开研究,给出了适用于非线性功率放大器频率选择性信道下的波束成形+SC-FDE的具体实现结构。设计了帧结构、波束成形算法,给出了频率选择性信道下信道均衡具体过程以及波束成形信道估计算法。最后根据波束成形后峰均比增大的特点,设计了功率放大器数字预失真模块。(3)对整个系统的性能进行仿真评估。分析了不同通信场景下的误比特率结果。重点针对不同数目天线,收发两端不同的相对移动速度以及发射机采用不同非线性模型等情况,给出了性能仿真结果,并对仿真结果进行了讨论分析。