随着物联网、传感网、移动支付等新兴技术的蓬勃发展,无线通信在人们日常生活中的地位与作用已不可替代。未来无线通信的发展,将朝着高功放效率、高频谱效率、高容量、高可靠性、低复杂度等几个方面进行延伸。上个世纪70年代提出的连续相位调制(CPM),与其它线性调制(PSK,QAM)方式相比,具有较高的功放效率和频谱利用率。最初对CPM的研究,主要是围绕单入单出(SISO)系统展开的。随着对多入多出(MIMO)系统研究的深入,直到本世纪初,有学者仿照线性调制已有的做法,将空时编码(STC)技术与CPM-MIMO系统相结合,以进一步提升CPM-MIMO系统的容量和抗衰落性能。本文在国内外学者现有的研究基础之上,对CPM-MIMO系统进行了深入挖掘,结合空时编码、天线选择、网络编码等方案,针对误码性能、容量、符号数据率、分集增益、天线选择增益、系统复杂度等开展了理论研究与探索工作,取得了一定的学术成果。具体如下:(1)CPM-MIMO系统的误码性能、容量、天线选择方面的研究:在误码率性能方面,本文借助Laurent分解方法,将连续相位的CPM信号分解为多个脉冲幅度波形(PAM)的叠加,由此推导出CPM-MIMO系统的平均误比特率。在容量性能方面,从对称信息率(SIR)的角度,对CPM-MIMO系统进行了带限信道下的容量分析,讨论不同CPM调制参数和调制机制下的容量。在天线选择性能方面,针对多天线系统面临的硬件资源的耗费和复杂度问题,总结并完善了CPM-MIMO系统中几种联合收发天线选择算法。仿真结果表明:当发射天线的可选总数从3增加到5时,无论递增JTRAS算法,还是递减JTRAS算法,其性能改善都在1dB左右。最后,提出了自适应联合收发选择(Adaptive JTRAS)的方案,该方案可以在系统性能和计算复杂度之间达到最佳的平衡。(2)空时码与CPM-MIMO系统结合的性能研究:首先,引入了一类并不常用的空时码,即线空时码(TSTC)。设计了TSTC-CPM系统的发射模型,在接收端采用了软信息解调算法进行联合译码。仿真结果验证了该系统的可行性。其次,本文提出了自适应空时码(ASTC)的思路,设计了基于ASTC方案的CPM-MIMO系统结构。最后,通过对该系统的符号数据率和误帧率的分析与仿真,发现该系统能够在有效性和可靠性之间达到最佳的平衡。例如,在实际应用中,发射端可以根据信道状态和用户的需求,实时地调整和选择合适的空时码作为传输方案:当信道条件较好时,发射端可以采用垂直分层空时码(VBLAST)机制;当信道条件较差且用户进行语音、短信等数据通信时,发射端可以采用混合空时码(Hybrid STC)机制;当信道条件较差且用户进行图像、视频等流量通信时,发射端可以采用正交空时组码(OSTBC)机制。(3)空时组码与CPM-MIMO系统结合的天线选择性能研究:以Alamouti机制为例,本文借助Laurent分解方法和CPM信号差矩阵的处理技巧,基于序统计理论,推导了CPM-MIMO系统中Alamouti机制下天线选择的误帧率性能界。通过理论分析和仿真,发现天线选择能提供选择增益。实验发现:在Alamouti机制下,当发射天线数和接收天线数均为2根,且无发射天线选择时,系统的分集增益为2dB;当我们从3根总天线数里选取2根来发射时,系统的分集增益为3dB。由此表明:分集增益在选择增益的加持下将表现得更明显。(4)网络编码与CPM-MIMO系统结合的天线选择性能研究:首先,本文设计了双工中继多天线(TWRM)与CPM结合的天线选择系统。其次,为了降低由于CPM调制指数而带来的译码复杂度,本文在接收端简化了 CPM联合状态格型图。最后,基于最大信噪比准则,仿真并比较了 TWRM-CPM系统中的几种天线选择方式的性能。