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MIMO(Multi-Input Multi-Output,多输入多输出)和MIMO-OFDM(MIMO-Orthogonal Frequency Division Multiplex,正交频分复用)系统,相对传统的单天线系统,可以提供更高的系统容量与通信质量,近年来已成为无线通信领域中的研究热点,但是在这两种系统中往往涉及高复杂度的多维信号检测问题,为系统实现带来很大困难。如何以尽可能低的复杂度,有效地抑制MIMO及MIMO-OFDM系统中的同信道干扰、恢复出发送信号、实现其相对单天线系统的性能增益,是一项具有挑战性的研究任务。本文以寻求最佳性能与复杂度的折衷为原则,从MIMO传输方案、MIMO与OFDM的结合以及系统的信号检测等问题入手,重点研究了以下几个方面。对V-BLAST(Vertical Bell Laboratories Layered Space-Time,垂直型贝尔实验室分层空时码)MIMO传输系统中ML(Maximum Likelihood,最大似然)、ZF(ZeroForcing,逼零)、MMSE(Minimum Mean Square Error,最小均方误差)、OSIC(OrderedSuccessive Interference Cancellatio,排序串行干扰消除)等一系列检测方法和STBCMIMO传输系统中的空时编译码方法进行研究,重点关注到其中OSIC检测算法在性能与复杂度两方面具有合理的折衷,是一类很有竞争力的检测算法。另外,分析了应用在STBC系统中简化了的ML检测方法。建立G-STBC(Group-wise Space-Time Block Code,组分天线的空时分组码)MIMO传输方案对应的系统等效模型,并借鉴V-BLAST系统中OSIC检测方法的思想,采用了适用于G-STBC MIMO系统的GOSIC(Group-wise OrderedSuccessive Interference Cancellatio,组排序串行干扰消除)检测算法来完成检测。理论分析和仿真结果表明,与其它常用检测算法相对比,该检测算法在检测复杂度和系统性能上有了很好的折衷并有能力挖掘出G-STBC系统相对V-BLAST系统的分集增益。针对频率选择性MIMO信道环境下高性能、高速率传输的要求,设计了一种结合了子载波分群和GOSIC检测算法的MIMO系统传输方案——“结合子载波分群检测方法的G-STBC MIMO-OFDM系统传输方案”。考虑到在频谱上相邻的OFDM子载波之间具有一定相关性这一特点,提出了一种结合子载波分群方法的检测方案。在全体子载波中选取若干子载波,对这些被选中的子载波采用GOSIC检测方法检测,并获得一个参数——组检测次序,将这些参数直接应用到其它子载波的检测上,便可以通过较少的运算完成检测。相对竭尽检测方案而言,采用新方案的系统检测复杂度将会大幅度降低,并且仿真结果表明系统性能受到的影响非常小。