空时编码(STC)将信道编码技术与天线分集技术相结合,大幅度的增加了无线通信系统的容量,为无线传输提供了分集增益和编码增益,并且能够提供远高于传统单天线系统的频带利用率,为解决无线信道的带宽问题提供了一条新的解决途径。差分空时码是一种适应未来通信快变衰落信道的空时编码,与一般的空时码不同的是,它的译码不需要已知信道状态信息(CSI)。但要实现差分空时编解码需要对编码矩阵提出约束条件,对传输的信号矩阵进行差分处理。由于正交的空时分组码(STBC)本身满足差分编码的约束条件,因此近几年关于差分空时码的研究主要集中在差分空时分组码(DSTBC)上。本文研究了DSTBC的编译码原理,给出了DSTBC的系数矢量集的设计准则,分析了传统的DSTBC的性能并给出了相应的仿真结果。针对两发射天线,改进了传统的编译码方案中系数矢量映射,解决了星座扩展的问题,同时提供了编码增益,仿真结果也显示了其优越性;对于四发射天线,在复信号调制时由于传统的编码方案不满足系数矢量单位长度的设计准则,因此只适合实信号星座调制,本文通过信号实虚部分离的方法,提出了改进的适合复信号星座调制的编译码算法,并通过性能仿真验证了此方案的有效性。最后,为了解决在频率选择性衰落信道下的分集问题,采用了空时编码与正交频分复用(OFDM)相结合的技术,获得了频率分集,并消除了由于多径时延引起的码间干扰。通过分析STC-OFDM系统在频率选择性衰落信道中的性能,并提出了DSTBC-OFDM系统结构,仿真结果表明该结构具有良好的性能,不仅可以获得空间分集带来的分集增益,而且可以获得频率选择性衰落信道带来的分集增益。研究结果显示差分空时分组码在性能上比已知准确CSI的相干检测方案要差3dB,但在付出性能代价的同时,差分空时分组码在编译码端摆脱了对CSI的依赖,因此有其特定的应用前景。