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多输入/多输出(Multiple-Input-Multiple-Output, MIMO)系统是未来宽带无线通信的关键技术,是充分利用空间资源以提高频谱效率的一个重要手段。MIMO系统的一个主要优点就是信道容量的本质提高,从而直接转化为高的数据吞吐量。另外一个优点就是显著地提高数据传输的可靠性,即低误码率。在下行链路中,为了减少码间干扰、用户间干扰、降低接收机复杂度引入了MIMO预编码概念。随着世界各国对该技术的不断研究和完善,预编码技术将成为MIMO通信系统所必须采用的关键技术。本文首先论述课题研究的背景和意义、发展历史与现状;接着深入研究MIMO系统模型、系统容量、空间分集和空间复用等基本理论知识,并在Matlab环境下对系统容量进行详细的仿真与分析,为文中预编码算法的研究奠定基础。单用户模式下,本文首先介绍预编码的系统模型,进而研究两种线性预编码方法,发送ZF预编码和发送MMSE预编码,并对发送MMSE预编码的求解过程进行详细推导;接着,着重研究奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)预编码和几何均值信道分解(Geometric Mean Decomposition,GMD)预编码技术;进而基于MMSE准则的思想构造等价信道,通过对等价信道进行GMD分解获得新的预编码矩阵和均衡矩阵。在多用户模式下,文中深入分析块对角(Block Diagonal,BD)算法和BD-GMD算法,根据BD-GMD分解特点引入一种子信道排序算法,并与BD-GMD分解相结合,进而基于最小化发送功率准则获得新的预编码矩阵和均衡矩阵。在Matlab环境下,分别对文中所研究算法进行了仿真分析,具体理解每种算法的优缺点。最后,对本文主要内容和所做工作进行总结,并分析在MIMO预编码技术领域未来的工作方向。