多输入多输出(MIMO)有效地利用空间资源成为提高系统容量的最主要技术手段之一。为解决MIMO系统尤其是多用户MIMO系统中的信号间的干扰问题,人们提出了在发射端利用信道状态信息(CSI)对发射信号进行预处理的多用户MIMO预编码技术,可将信道分成相互独立的子信道,使用户接收到不受其他用户信号干扰的“纯净”信号,从而改善整个系统的信道容量性能,降低接收机设计的复杂度。本文首先介绍了一种脏纸编码,该预编码技术能够达到无干扰情况下的系统信道容量上界,针对非线性预编码技术的高复杂度,本文重点研究了几种现有的典型线性预编码技术,现有的线性预编码算法虽然能完全消除多用户间的干扰,由于未考虑噪声的影响,使得在低信噪比的情况下,系统的信道容量性能会变得很差,在此基础上,本文采用了一种平衡多用户干扰和噪声的预编码方案,使得用户在低信噪比下的情况下也能达到其最大信干比(SINR),从而改善系统的信道容量性能。在实际的多用户MIMO系统中,各个用户(数据流)都有各自的最低SINR要求(QoS),现有的功率分配技术并不一定能保证每个用户的QoS。针对上述现有预编码技术中存在的问题,本文提出了基于各用户(数据流)的QoS的功率分配的相应的改进方案,该方案采用分布式功率分配,首先进行在保证各用户(数据流)的QoS的传输总功率最小的功率分配,其次分配剩余功率进一步改善系统的信道容量。仿真结果表明,该方案不仅能进一步改善了系统的信道容量性能,同时在所有信噪比下用户(或数据流)的服务质量要求都能得到满足。综合上述,本文所涉及的预编码和功率分配方案均是在发射端已知完全信道状态信息的前提下讨论的,然而在FDD系统中由于量化、时延和反馈误差等因素在发射端往往已知部分或未知信道状态信息,未来本文将针对基于这一前提的预编码方案的研究。另一方面,除了同一小区内的多用户干扰,多小区系统中的多小区干扰也是影响系统性能的重要因素,因此本文未来的另一个研究方向是多小区多用户MIMO系统的预编码。