级联卷积编码是目前信道编码领域研究的热点，它能够提供接近Shannon极限的性能；而空时编码将多个发射天线的编码技术和接收端的信号处理结合在一起，能够得到很高的增益。本文主要研究了级联卷积编码以及空时编码的相关问题，全文共分六章： 第一章主要介绍了级联卷积编码和空时编码及其发展现状。 在第二章中，系统分析了并行级联卷积编码和串行级联卷积编码的编码结构、交织器的类型、译码结构以及基于符号和基于比特的SISO算法。 第三章研究了混合级联卷积编码的编译码结构、性能限和设计准则。将结果推广到广义的级联卷积编码中，分析了广义级联卷积编码的编码结构、译码算法和设计准则。研究了混合级联卷积编码调制，得到了它的性能限和设计准则。 在第四章中，研究了空时格状编码的问题，推出了误码概率的确切表达式。研究了空时格状编码在多路径和时间色散的衰落信道中的性能，得到它的性能限。 第五章研究了空时分组编码的问题，推导出任意结构的空时分组编码的译码算法，Tarokh给出的译码结果可以看作特例。研究了Rayleigh衰落下空时分组编码信道容量问题。为进一步提高空时分组编码性能，选用Turbo码对空时分组编码进行扩展，分析了Turbo-TCM和空时分组编码的编码形式和译码算法。 第六章简要回顾了本文的主要工作和研究成果，并对今后的工作进行了展望。