本文主要研究4G移动通信中的关键技术：多输入多输出(MIMO)技术、正交频分复用(OFDM)技术和空时编码(STC)技术。在分析三种空时编码的基础上，通过仿真研究了空时编码与MIMO-OFDM相结合的必要性。 首先，由于空时编码是利用时间和空间的结合，属于空时处理技术，本文对空时信道模型和空时信号处理作了系统的分析。 其次，研究了MIMO技术和OFDM技术，详细分析了OFDM的基本原理及其优缺点；分析了MIMO信道模型并对MIMO系统容量进行推导；给出了MIMO-OFDM相结合的通信系统结构并从理论上进行了性能分析。 然后，介绍当今最受关注的三种空时编码方案：分层空时码、空时格型码和空时分组码，对其编码解码的特点、原理、优缺点加以分析。空时分组码采用最大似然译码，译码复杂度相对较低。 最后，将空时分组码应用于MIMO-OFDM系统中，建立了STBC-OFDM的仿真模型，研究了在多种仿真条件下MIMO-OFDM系统的性能。仿真结果表明：收发天线数相等时系统性能基本相同，系统容量随着天线数目的增加呈线性增加；接收端天线数不同时，随着接收天线数的增多，相同信噪比下系统的误比特率有显著降低；收发天线数之差不同时，系统性能的提高由收发天线数之差决定；随着调制阶数的增加，正交空时分组码的性能越来越差，但传输速率变大；在不同多普勒频移下，随着最大多普勒频移的增加，STBC-OFDM系统的性能变差。