多输入多输出(MIMO)技术是一项在3G和4G中有着广泛应用的无线通信技术,采用多个发射天线和多个接收天线的结构,通过增加发射端和接收端的天线数量可以显著提高频谱的利用率。贝尔实验室的分层空时(BLAST)编码技术是由Foschini等人最早提出的一种空时编码方式。特别是垂直分层空时码(V-BLAST)的编码复杂度较低,这使得V-BLAST在高速无线通信中的应用有着非常大的优势。通过采用V-BLAST可以大幅度提高MIMO系统的频谱利用率。本文主要基于Foschini的理论工作,讨论了无线信道的基本特征、MIMO系统的信号模型和信道容量。在此基础上讨论了三种空时编码技术,包括空时分组码、空时网格码和分层空时码。基于V-BLAST的检测算法,对串行干扰抵消方法进行了改进,使改进后算法的复杂度有一定程度的降低;并对几种算法的性能进行了仿真和比较;给出了不同算法在不同环境下的适用性。最后,论文研究了MIMO技术在3G演进系统中的应用。