多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术因其采用多根收发天线,从而极大地提高了系统的容量。因此MIMO技术成为未来无线通信系统的核心技术之一。空移键控调制(Space Shift Keying Modulation,SSK)技术作为MIMO系统的关键技术之一,其采用天线序号信息传输数据,克服了传统MIMO系统收发复杂度较高的问题,同时降低了信道间干扰、避免了接收端同步等问题,从而获得越来越多的关注,有望成为未来移动通信系统的候选技术。本文对现有的基于空移键控调制及空间调制(Spatial Modulation,SM)的MIMO技术进行了深入研究,在传统的空移键控调制技术基础上,提出了一种基于分层空移键控调制的MIMO技术(Layered Space Shift Keying Modulation,LSSK),该方法能克服传统空移键控调制技术在频谱效率方面的劣势,大大提高传统空移键控调制技术的系统容量。在此基础之上,本文还深入研究了基于低复杂度的分层空移键控调制的检测算法,以及分层空移键控调制技术下的多用户预编码技术,提出了一种基于分层信道信息保留(Layered Channel Information Preservation,LCIP)的预编码方案。最后本文针对空移键控调制的发射分集方案,又提出了一种高速率发射分集辅助的空时空移键控调制技术(High Rate Transmit-Diversity-Assisted Space Shift Keying Modulation,HT-SSK)。第一章详细阐述基于空移键控调制MIMO技术的背景。比较了空移键控调制及空间调制算法的异同。另外重点调研了现有的几种具有较高频谱效率的空移键控调制技术及空间调制技术,并在后文中与提出LSSK调制技术作比较。在第一章结尾阐明了本论文的主要研究内容、贡献及逻辑结构。第二章提出了分层空移键控调制(LSSK)的系统模型,并详细阐述了LSSK系统的调制及解调方案。本章另分析了LSSK的最优检测的系统性能,并给出了LSSK系统的误码率紧上界(Tight upper bound)及松上界(Loose upper bound)。最后对LSSK系统误码率性能与第一章论述的现有技术做了大量的仿真比较,证明了LSSK系统在频率效率及误码率性能方面的优越性。第三章针对LSSK系统随频谱效率的提高其最大似然检测复杂度呈指数增加的情况,提出了一种基于分层联合检测(Layered-and-Joint detection,LJ)的低复杂度检测算法。通过恰当的理论分析逐步解释了LJ检测中各种参数的意义,最终综合前述给出详细的检测步骤。本章另外对算法的可行性进行了理论分析,并与最大似然检测做了复杂度运算量的比较。最后通过仿真及理论分析验证了分层联合检测算法能够在获得近似最大似然检测算法的同时极大地降低接收端运算的复杂度。第四章初步研究了LSSK系统下多用户的预编码方案,通过对信号在发送端进行预处理而消除了层与层之间的干扰,降低了接收端的检测复杂度。本章详细阐述了所提出的LSSK预编码生成方案——分层信道信息保留(Layered Channel Information Preservation,LCIP)预编码算法,并对其误码性能做了理论分析。最后仿真了多用户预编码方案下的各用户性能,并与传统的ZF预编码算法进行了比较。第五章将空移键控调制技术与发射分集相结合,提出了一种高速率下的空移键控与发射分集相结合的方案(High Rate Transmit Diversity Assisted Space Shift Keying,HT-SSK)。该方案在获得发射分集增益的同时大大提高了空移键控调制系统的频谱效率。本章详细描述了HT-SSK调制步骤,给出了两个具体调制实例,并通过仿真证明了其具有优于传统SSK、SM调制的误码性能。第六章给出了全文总结,并指出下一步的研究工作与方向。