空时编码是未来移动通信系统的关键技术之一。代数空时编码是一种运用代数数论理论和丢番图近似理论设计出的具有满分集度和高编码增益的空时码。大多数空时码可以作为代数空时码的特例。本文在介绍空时编码理论的基础上,对MIMO系统的代数空时编码问题进行了研究和仿真。提出了一种改进的对角代数空时编码方案和一种优化的线状代数空时码,并考虑了如何将代数空时码应用于WCDMA上行链路增强型提案。本文第1章简要介绍后三代移动通信系统的关键技术。第2章在介绍MIMO信道容量的基础上,对空时编码理论进行了简要的介绍和归纳。第3章提出了一种改进的对角代数空时编码方案,改进方案用一种新的迭代变换代替了常规方案中的Hadamard变换,计算表明改进方案比常规方案具有更大的编码增益,仿真表明改进方案比常规方案具有更好的误码率性能。第4章提出了一种优化的线状代数空时码,并对该码的分集度和编码增益进行了讨论,给出了五个命题,并且一一给出了证明。最后通过仿真分析和比较了优化码与其他几种编码方案的性能。第5章将代数空时码应用在WCDMA/HSUPA系统中,给出了系统的设计结构,在一定场景下对仿真系统性能,并与未使用代数空时码的系统进行了性能比较。最后对全文进行了总结。