从电报的发明到第3代移动通信系统(3G)的商用，从有线通信的起步到无线通信的飞跃，通信技术正影响着人们的生活并变革着整个社会。作为通信技术的发展趋势，无线通信已成为当今世界发展最快的技术之一，并已成为社会发展的重要标志。时代的发展对未来的无线通信系统提出了更高的要求，新一代无线通信系统不仅需要提供良好的覆盖、可靠的传输，而且也对数据传输率和频谱效率提出了更高的要求。 然而，实际的通信系统面临着诸多复杂的问题，多径衰落、信道的时变性、噪声、多址干扰(MAI)、符号间干扰(ISI)以及带宽的限制都严重地影响和限制着通信链接的质量和系统容量，并已成为制约无线通信发展的关键因素。同时，如何在不增加系统消耗功率和不牺牲带宽的情况下，优化资源配置；在保证可靠链接的前提下，满足多用户系统中不同用户的服务质量(QoS)需求也是急待解决的实际问题。 多天线空时信号处理理论提供了解决问题的有效途径，该理论属于信息科学领域的一个新的分支学科，涉及时域信号处理、空域信号处理、自适应信号处理和盲信号处理等诸多学科。 多天线空时系统的主要组成部分是发射机和接收机，如何对空时系统的现有结构和信号处理方法进行改进和优化以提高传统系统性能是一项具有挑战性的任务。虽然分集和波束形成是实现空时信号处理的重要技术，但基站端进行的发射分集和发射波束形成是更为可行的实现方案；针对常用的发射技术存在的需要信道估计的问题，本论文深入研究了针对空时系统的盲检测方案，以提高系统设计和实现的灵活性。另外，虽然系统性能随发射和接收天线数目的增多而大大提高，但是无论在发射端还是接收端，天线数目的增加将需要更多的射频链路，会造成硬件复杂度和成本的提高以及运算量的大幅增加。天线选择正是一种低成本低复杂度但同时又能较好的保留多输入多输出(MIMO)系统优势的折衷技术。概括地讲，本论文的主要研究内容为：