下一代移动无线通信系统的目标是实现无所不至、高质量、高速率的移动多媒体传输。多输入多输出(MIMO：Multiple Input Multiple Output)技术，凭借其在提高系统频谱利用率方面卓越的性能表现，已经成为移动通信技术发展进程中炙手可热的课题。 MIMO技术的优势在于提供了复用增益和分集增益。论文基于MIMO的分集和复用两个方面的关键技术，研究分析了相关理论和算法，并提供了相应的仿真结果。首先分析MIMO的系统容量和空间分集的作用。空间复用使MIMO系统可以显著提高通信容量。空间分集是对抗信道衰落的有效途径。其次，讨论分析发射分集和接收分集实现的方法和不同方法的分集度比较。在发射端给出了空时分组码和波束成型编码两种方法。在接收端，基于分层空时码的结构，比较了最大似然检测、线性检测、干扰消除检测和一些改进算法的性能和复杂度。最后，将MIMO技术应用在宽带无线通信系统中，包括MIMO与Turbo编码技术、正交频分复用(OFDM)技术和几种自适应技术的结合。并依据特定的标准协议，仿真综合比较各种方案的可行性。