在社会对通信需求与日剧增的同时,无线通信技术的应用逐渐深入到社会生活的方方面面。为了能够在复杂的通信环境中实现大容量和高速率的数据传输,使用MIMO技术可以提升系统信道容量。MIMO技术作为当下成熟应用于第四代移动通信的核心技术之一,本文对MIMO技术下的空时编码和检测算法两大关键部分进行了主要研究。空时编码技术是在MIMO技术基础上,结合时间与空间的相关性对传送信息比特进行空时编码,比SISO系统容量提升几十倍。由于传送会受到无线通信信道时变特性和多径衰落影响,因此在接收端提出有效可靠的检测算法来恢复出原始信号。本文首先从整体上对MIMO系统模型进行简述,介绍基本的分集复用、无线信道以及均衡估计,并从SISO系统信道容量推导出MIMO系统容量公式,利用MATLAB仿真证明MIMO技术对容量有巨大的提升。接着对两类空时编码展开了研究,接受端必须已知CSI的分层空时编码、空时网格编码和空时分组编码,无需CSI的差分空时编码,综合考虑每种编码方式的性能和复杂度,确定适合应用于何种场景下。最后如何准确恢复衰落后的原始信号,对检测算法研究并提出改进方案,最佳ML算法对于大型MIMO系统来说检测复杂度过高,线性ZF、MMSE算法检测性能却达不到要求,都存在很明显的弊端;在此前提下提出众多非线性算法,如干扰消除算法和QR分解算法结构简单性能也能够满足要求,并对串行干扰消除算法做出相应改进;为了追求最佳的检测效果跟较低复杂度,研究了球形检测算法,性能与ML算法相当,搜索空间却小很多,使用MATLAB软件仿真验证效果。