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无线MIMO系统中的空时编码(STC)技术利用信道编码技术和天线分集技术，很好地结合时间处理技术和空间处理技术的特点，为MIMO系统提供分集度和编码增益，在不增加发射功率和不扩展频带的前提下提高系统的频谱利用率和系统的信道容量，为解决高速无线传输问题提供一种可行的方案。因而，空时编码已经作为关键技术之一逐步应用于3G和未来移动通信系统中，以满足数据高速无线传输的需要。
一般的空时编码解码时接收端需要信道状态信息(CSI)，因而必须获得精确的信道估计；而差分空时编码(DSTC)接收端解码时不需要CSI，因而不需要信道估计。在信道衰落快或信息传输速率高的情况下，实时而精确的信道估计非常困难或代价太高，此时接收端不能获得CSI，因而需要差分空时编码。酉空时编码(USTC)是一种重要的差分空时编码，结合Cayley变换的酉空时码(C-USTC)适用于任意发射天线数和接收天线数的MIMO系统，并且编解码简单。
本文首先介绍无线衰落信道特征和一些基本概念，引入MIMO系统信道模型，接着探讨空时分组码现存的一些编码和解码方法，并对各种解码方法的性能进行仿真比较。随后研究正交设计的差分空时编码，详细探讨其编码和解码方法，并进行性能仿真；又研究差分酉空时调制(USTM)技术并进行性能分析。最后重点研究将Cayley变换和酉空时调制技术结合的Cayley差分酉空时(C-DUST)编码，并对其性能进行仿真。对于发射天线数为偶数的MIMO系统，本文将Cayley变换和对角块正交代数空时(DBOAST)分组码结合，提出一种新的酉空时编码—C-DBOAST分组码，并对其性能进行仿真。C-DBOAST分组码以1.5符号/信道利用的速率传输信息，继承了对角块正交空时(DBOAST)分组码的优点，适用于任意发送天线数为偶数的MIMO系统，并能提供满发送分集度，利用Cayley变换采用球检测算法等低计算复杂度的检测算法获得准最优的结果。