由于MIMO通信系统在传输端和接收端都采用多天线制式，因此它不仅能够提供时间上的分集，而且也带来空间上的分集。在本文中，我们给出了MIMO系统的多种接收机结构的数学公式并结合仿真结果对它们的性能进行了比较，然后提出了一种新的接收机结构，称为“部分码元消去接收机”，这种接收机比较适合用于规模较小的MIMO系统。 在传输端，本文还讨论了在离散调制阶数的情况下，如何利用信道信息来进行子信道的功率分配。在Water Filling（WF）算法的基础上，提出了一种新算法，即“基于QoS的WF算法”。从仿真结果可以看出，在这种新算法下，系统总的吞吐量要大于单纯的WF算法和应用于数字用户线情况下的比特负载算法。 本文还进一步对信道估计误差进行了研究，分析了信道估计误差对系统性能估计带来的影响，从讨论结果我们可以看出，不同的接收机有不同的误差平台，因而对信道估计误差的敏感度也不一样。在文章的最后还提出了一种把空间复用于空时块编码相结合的思路，并给出了两种实现方式。 在结尾处，对全文工作做了总结，并且对该课题的下一步发展方向作了展望。