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多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术是在传统的单输入单输出(Single Input Single Output,SISO)技术无法满足人们对移动通信系统日益提高的要求下孕育出来的。MIMO系统在收发两端均设置了多根天线,在保证系统传输可靠性的同时,通过建立多条通信链路来提高系统的复用和分集增益,但不可避免地也带来了信道间干扰(Inter Channel Interference,ICI)、需要天线间同步(Inter Antenna Synchronization,IAS)等一系列问题。为避免上述问题,每时隙仅一根发送天线激活的空间调制(Spatial Modulation,SM)技术应运而生。正交空间调制(Quadrature Spatial Modulation,QSM)技术是在SM技术上的扩展,QSM技术把信号分解为正交和同相两个分量,并分别选择一根激活天线发送,这使得QSM技术能够在保持SM技术优势的同时,进一步提高系统的频谱效率。本文提出一种频谱效率更高的MIMO传输方案——自适应正交空间调制(Adaptive Quadrature Spatial Modulation,AQSM)系统。跟传统的 QSM 系统相比,AQSM系统把自适应调制(Adaptive Modulation,AM)技术和QSM技术相结合,通过自适应调整发送端的调制阶数来提高QSM系统的频谱效率(Spectral Efficiency,SE)。在QSM系统中,传输信息会映射为空间符号和固定调制阶数的星座符号,而在AQSM系统中,接收端会把信道信息通过一条反馈链路反馈给发送端,当信道条件改善时,在保证系统的误比特率(Bit Error Rate,BER)低于目标BER的前提下,通过提升传输的信号星座图的尺寸来提升系统的频谱效率。另外,本文通过深入研究球形译码(Sphere Decoding,SD)检测算法的算法原理,从SD检测算法存在的搜索半径收敛过慢、冗余计算较多的问题入手,针对AQSM系统调制阶数会增加到较高阶的情况,对适合AQSM系统的低复杂度检测算法进行了研究。本文在SD检测算法的基础上,提出两种最佳误比特性能的低复杂度检测算法:基于对候选解向量首层欧式距离排序的球形译码(AQSM-Sorted-SD)检测算法和基于对激活天线组合排序的球形译码(AQSM-Ordered-SD)检测算法。蒙特卡洛仿真结果表明:本文给出的AQSM系统能够在保证系统BER低于目标BER的前提下,有效地提升QSM系统的频谱效率;提出的两种检测算法均能保证在不损失任何误比特性能的同时,有效地降低计算复杂度。