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未来的新一代移动通信系统需要提供极高的数据传输速率，在有限的频谱下提供尽可能高的传输速率，这就需要采用高频带利用率技术。在理想情况下，MIMO(多输入多输出)系统可以使得信道容量随着天线数目的增多而线性增大。空时编码技术能较好地利用各发射符号间在空间域和时间域具有的相关性，因而可获得分集增益和编码增益。在不增加发射功率和不扩展频带的前提下提高系统的频带利用率和系统的信道容量，是未来移动通信系统中最富有竞争力的技术之一。在MIMO系统这种新的高速率通信系统中，级联空时编码与一些好码是现在很热门的研究方向。
对于二维网格编码系统，为了减小峰均功率比值，又要保持信息传输速率不变，就要扩展星座图，但系统会损失一定的编码增益，而采用多维网格编码能够降低这种损失。依据空时编码理论和多维网格编码调制技术，本文提出了一种四维网格编码和空时分组码级联的系统，利用四维网格编码能够提供较大的编码增益来改善MIMO系统接收端信号的可靠性，从而提高了系统的误码性能。
本文首先介绍无线移动通信中分集技术和合并方式的一些基本概念，引入MIMO系统信道模型，并讨论了各种情况下的MIMO系统信道容量。
接着讨论空时编码的原理和设计准则，简单介绍了空时编码系统模型，详细探讨了正交空时分组码的编码方法，并对一些常用的空时分组码译码算法进行了比较。
随后研究了二维网格编码设计方法，介绍其编码和译码的方法，并对未编码QPSK系统和4状态网格编码8PSK系统进行了仿真。
在此基础之上，进一步研究了多维网格编码，包括星座图成形技术，多维信号点的分集，用于克服接收端载波恢复相位模糊的差分编码与比特转换技术，并对16状态四维网格编码192QAM系统进行了仿真。
对于发射天线数为4的MIMO系统，本文将四维网格编码和空时分组码级联起来。针对5.25比特/信道利用和3.5比特/信道利用的信息传输速率，分别对1根和4根接收天线的情况进行了性能仿真。
结果表明该级联系统适当地增加系统的复杂度，在不牺牲传输速率和不加大带宽的情况下，编码增益有一定地提高，具有良好的性能。