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GEO（Geostationary Earth Orbit）通信卫星现已成为全球洲际及远程通信的重要工具，并且在许多领域如陆、海、空领域的车、船和飞机等移动通信中，需求也越来越大。但是GEO卫星通信星地之间距离较远，电波在传输过程中会受到不同类型衰落的影响。GEO卫星通信的用户下行链路为典型的衰落信道，经卫星转发的信号如果经历大尺度衰落，则用户端接收到的信号将产生大范围失真。在针对衰落系统的众多研究中，分集技术是一种比较有效的抗衰落手段，在改善衰落信道上的传输速率和错误性能方面具有优异的表现。作为分集技术的典型应用，协同通信近年来得到许多研究者们的广泛关注，它的主要思想是通过单天线用户终端共享天线，在不增加设备复杂度和设备量的条件下，构成虚拟多输入多输出系统，非常适合因重量体积等受限而难以实现MIMO（Multiple Input Multiple Output）系统的GEO卫星。本文针对GEO卫星通信的特点，考虑将空时协同技术引入到GEO卫星通信中，并提出基于容延迟空时码的GEO卫星协同通信系统，解决传输空时编码技术对传播时延差的不适应性。本文的主要内容包括如下几方面：首先对卫星信道特性及空时协同技术等进行了概述；接着参考地面移动通信系统中空时协同编码技术，将空时协同编码技术的概念引入到GEO卫星通信中，并根据提出的基于两颗GEO卫星互为中继的协同系统模型，利用简单的空时分组码，在假设系统为同步系统的条件下，分别对2发1收系统和2发2收系统进行了系统错误性能的仿真，结果表明使用空时协同技术可以明显提高GEO卫星通信系统的错误性能；文章最后针对GEO卫星通信系统异步的情况，介绍了几种容延迟的空时码，并用黄金码实现了基于矩阵串联的空时分组码方案，对于GEO空时协同系统中存在不同的延迟情况进行了性能仿真，仿真结果表明，使用新型的容延迟空时码可以改善GEO卫星协同系统对时延差的不适应性，提高了传输异步的情况下系统的错误性能。