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在无线通信系统中,MIMO(多入多出)技术可以在不增加系统带宽和发送功率的条件下提高系统的通信速率和性能,从而引起人们广泛的关注.该文从基于实际系统情况的角度,在一种具有普遍意义的信道模型下,对发送端和接收端都未知信道系数的MIMO系统,即非相干MIMO系统的系统模型、分集、调制解调等内容做了研究.该文从分集和调制解调独立的角度,使用线性空间的表示方法来研究非相干MIMO系统调制解调方法,并提出了一种标准星座图结构来表示各种调制方法,从而建立一种对MIMO系统和SISO(单入单出)系统统一的调制解调观点.该文的主要内容包括:1.简要总结了现有非相干MIMO系统的研究成果.主要内容包括非相干MIMO系统的信道模型建立,信道容量计算,调制解调方法等.2.提出了一种非相干MIMO系统的分集增益的分析方法.研究了系统性能和系统接收能量分布的关系,给出了一种新的分集增益定义,对分集增益做了计算并得出了实现其最大最小值的条件.为得到最大的发送分集增益,发送信号应该具有正交的列向量并且每列能量相等.3.提出了一套使用线性空间的非相干MIMO系统表示方法.使用线性空间的概念重新解释了非相干MIMO系统的系统模型.使用线性空间的方法研究了三种一般的调制方法:子空间调制、子空间的幅度调制和子空间差分调制方法.子空间调制和子空间差分调制可以分别看成是酉空时调制和差分空时调制的一般形式.研究结果表明,非相干MIMO系统具有完美的线性空间结构,可以用简单的线性空间理论来完备的描述.4.提出了一种MIMO系统的标准星座图结构.这种信号不仅是可以实现最大的发送分集增益,而且被证明是可以实现信道容量的一种信号结构.使用这种星座图结构该文表示或解释了各种MIMO系统的调制方法,并和SISO系统的MPSK,DPSK,QAM等调制方法建立在概念和调制解调形式上的直接联系.并讨论了这种标准星座图的设计原则——几何均匀性的原则.