飞行试验要求遥测发射机与地面站维持实时的可靠高效通信。对于现有的遥测发射机,大多采用双天线发射结构实现与地面接收站全向通信。若地面接收站同时接收到两天线发射出的相同信号,则可能出现两发射信号因相位相反而相互抵消的“双天线干涉问题”。传统的PCM/FM遥测体制无法满足未来高码速率的航天遥测需求,为进一步提高遥测发射机的频谱利用率,有必要发展先进的遥测调制体制。基于多天线的空时编码在多径环境中具有较好的性能,而成形偏移正交相移键控SOQPSK-TG体制具有较高的频带利用率与功率利用率,将空时编码与SOQPSK-TG技术结合不仅可以提高遥测系统的频带利用率还可以进一步提高可靠性。由于SOQPSK调制技术是一种特殊的连续相位调制技术,其记忆长度较长,导致解调难度较大。考虑到遥测系统双天线干涉问题,则将空时编码与SOQPSK技术结合需考虑降低检测复杂度以及两发射信号相互干涉的系统模型。论文首先研究了SOQPSK调制解调技术的特性,不同SOQPSK信号的区别,分析了SOQPSK-TG信号基于MAX-LOG-MAP解调的最优解调方案。再研究了无线衰落信道的传播特性与分集技术,重点研究了空时编码技术,通过分析对比典型的空时编码类型,将空时分组码应用到遥测发射机中。在SOQPSK-TG信号的低复杂度解调算法中,基于近似互相关网格编码调制XTCQM表示法的检测算法在编码调制系统中更具有稳定性,论文根据上述算法针对存在差分时延的STBC-SOQPSK-TG信号研究了基于MAX-LOG-MAP算法的低复杂度解调算法,该算法可以将STBC-SOQPSK-TG信号的XTCQM波形从2048个减至8个,大大降低接收机检测复杂度,通过Matlab仿真表明降低了双天线干涉模型下系统误码率。最后论文基于以V4LX100芯片为核心的发射机平台,研究了一种STBC-SOQPSK-TG编码调制的FPGA设计方案,并利用仿真软件Modelsim与矢量信号分析仪验证了该方案的正确性以及测量了STBC-SOQPSK-TG信号的频带利用率,其结果为其工程应用提供参考。