空时编码技术是现代无线通信领域的一项重要技术,该技术与多输入多输出天线系统(Multiple-Input Mutiple Output,MIMO)进行结合,能够显著地提升通信系统的性能和对信道衰落的抵抗力。随着近年来移动端网络服务的高速发展,人们对通信系统高速数据传输的需求日益高涨。如何在有限频谱资源的限制下,提高频谱效率(Spectra Efficiency,SE)保证通信服务的质量是现在的一个重要课题。本文主要研究对于空时编码技术的改进方案。当前常用的空时编码主要包含了以下两种空时编码方案:正交空时编码(Orthogonal Space-time Block Coding,OSTBC)和准正交空时编码(Quasi-orthogonal Space-time Block Coding,QOSTBC),其中OSTBC中最具有代表性的就是Alamouti空时编码。Alamouti编码对于抵抗信道衰落有着显著作用,但是存在为了获得空间域的分集而使信号冗余的缺点,使得SE下降。为了改善Alamouti编码频谱效率不足的问题,本文提出了一种基于Alamouti的提高频谱效率的空时编码(Spectra Efficient Space Time Coding based on Alamouti,SESTCA)方案。SESTCA方案中包含了对两种编码方式的选择,一是Alamouti编码,二是交换Alamouti编码中两根发送天线在两个连续时隙中发送的符号序列得到的空时编码。发送端可以基于索引变量来对两种编码方式进行选择。译码端不仅对传输符号进行译码,还对索引变量进行译码,使得索引变量的值作为额外的二进制数据进行输出,因此,在系统不占用额外带宽的前提下,译码器输出的数据更多,提升了系统的SE。仿真结果表明,相同信噪比(Signal-Noise Ratio,SNR)的情况下,SESTCA方案的误码率性能接近于Alamouti编码,说明SESTCA不仅拥有良好的误码率性能,还能够提升系统的SE。由于正交空时编码仅适用于发送端只有2根天线的系统中,在发送天线较多的通信系统中,需要使用QOSTBC方案。QOSTBC方案同样存在信号冗余的缺点,导致SE不足。为了改善准正交编码频谱效率不足的问题,本文提出了一种基于QOSTBC的提高频谱效率的编码(Spectra Efficient Space Time Coding based on Quasi-Orthogonal Space Time Block Codes,SESTCQ)方案。与SESTCA类似,SESTCQ方案中包括了对四种准正交编码方案的选择,发送端通过索引变量对四种准正交编码方案进行选择。译码器不仅会对传输符号进行译码,还会将索引变量进行译码,作为额外的数据进行输出,在单位时间内输出了更多数据,提高了系统SE。仿真结果表明,相同SNR的情况下,SESTCQ的误码率性能接近于一般准正交编码。