随着包括社交、语音和视频等多媒体应用的发展,人们对可靠高速率无线通信的需求正在不断增长。研究表明,多输入多输出(MIMO)系统在提高系统容量方面有很大潜力。空时编码可以实现发射分集和空分复用,是使得信道容量接近理论容量的有效方法。空时编码的基本思想是在发射端引入空间域和时间域上的相关来获得编码增益和分集增益,同时提高频谱利用率。本文从无线信道特性和分集理论出发,分析了MIMO系统的信道模型并对其理论信道容量进行了推导。文中分析了三种具体的编码方案:空时分层码,空时格码和空时分组码,并对其性能进行了模拟比较。其中空时分层码是最早被提出的一种编码方式,它的基本思想是将信源数据分成多个低速子数据流,在并行信道上进行独立的编码和调制,然后从多根天线上发送出去。而空时格码则继承了卷积码和网格编码的思想,将编码和调制结合在一起考虑。信源数据经过串并转换、信道编码和符号映射之后被多根天线同时发送出去。空时分组码则将信源信号经过复数域的线性处理映射为空时码的码字矩阵,利用线性这一特性,接收端可以用复杂度相对较低的解码算法检测出发送符号。本文还分析了未知信道信息的情况下适用的差分空时分组编码方案,并针对不同的发射天线数进行了模拟仿真。