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多输入多输出(MIMO)技术是第三代和未来移动通信系统实现高数据速率、提高传输质量的重要途径。本文对MIMO技术中的空时分层接收技术进行了深入的研究，主要工作如下：
1.研究了信道容量问题，讨论了MIMO系统在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率的问题。为本文多输入多输出的推广和应用奠定了理论基础。
2.讨论了平衰落信道下分层接收技术的应用，并将其和几种经典的空时接收方案，进行了比较，就误码率性能等问题进行了分析和讨论。
3.给出了频率选择性信道的通用模型，对频率选择性衰落信道下的空时分层接收系统进行了讨论，并分析了空时分层接收系统由于分层对消原理造成的主要缺陷，即：误码的扩散问题。
4.针对空时分层接收系统存在的误码扩散问题，提出了两种改进方案：基于迭代的改进和与最大似然相结合的改进，并分别对其进行仿真实验和分析讨论。
5.设计了一种简单的空时分组码的构造形式，并将其与空时分层接收系统相结合，克服了只能适用于发射天线数小于接收天线数的情况，将空时分层接收系统推广到发射天线数大于接收天线数的情况。