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MIMO技术可以提高通信系统的传输速率和效率，还具有抗多径衰落的作用，同时具有非常高的编码增益和分集增益，是新一代通信系统的关键技术之一。CPM是一种具有非常高的频谱利用率和通信效率的调制技术，在许多具有高数据传输要求的通信和遥测的领域得到广泛应用。本课题将MIMO和CPM这两种先进的通信技术相结合，建立一种传输效率更高和通信性能更好的系统模型。但是由于CPM技术解调的复杂度和计算量的巨大给CPM在实际的应用带来了巨大的困难，本文最后研究降低CPM解调复杂度和计算量的算法。本文首先对CPM和MIMO的基本原理进行了阐述。主要对CPM和MIMO信号基本原理进行分析来为下文的工作奠定好基础。本课题对CPM信号模型、状态转移、解调检测器的原理、最大似然译码算法和信号的功率谱等方面对CPM信号进行了详细的分析；最后简单的介绍了MIMO信号的基本表示形式，阐述了三种基本的空时编码的原理。其次，本文将CPM技术应用于MIMO通信系统中。首先推导了MIMO-CPM空时编码的设计准则，然后对MIMO-CPM和MIMO-multi-h CPM系统进行了系统的建模和性能分析，并结合典型的STTC空时编码对其进行了误码率性能的仿真，从仿真的结果来看，MIMO与CPM系统相结合的系统的性能要比MIMO与传统的线性调制技术相结合的误码率性能优越。最后，本文研究了CPM系统低复杂度解调算法。MIMO-CPM系统通过化简，其解调可以看做是单天线的CPM系统的解调，因此研究MIMO-CPM低复杂度的解调算法就是研究CPM的低复杂度的解调算法。本课题首先介绍了单指数和多指数CPM的PAM分解的基本原理，然后将其引入到CPM调制解调系统，建立了基于PAM分解的最优和次优接收机；最后对其性能进行了理论推导，然后结合实例对其进行了仿真，系统在大约损失1-2dB的情况下，大大降低了解调算法的复杂度和计算量。