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更高的传输速率、更大的容量是移动通信网络发展的目标。毫米波、大规模MIMO、超密集网络等技术被认为是5G网络中采用的关键技术。这些技术的引入,使得网络的硬件成本以及能量消耗也急剧增多。基于数字基带和射频链路联合编码的混合预编码技术可以有效地降低硬件复杂度和传输能耗,是降低MIMO-OFDM通信系统中能耗、提高能量利用效率的关键手段。之前大部分的工作主要集中在毫米波窄带场景下,以频谱效率或者能效最优为目标进行混合预编码的设计。本文在单用户和多用户两个场景下,以MIMO-OFDM通信系统能效最优为目标,进行混合预编码的设计,并给出了基站能耗结构以及能效的进一步优化方向。首先,本文分别对单用户和多用户场景建立基于混合预编码技术的毫米波MIMO-OFDM通信系统模型,建立的系统模型包括对应多子载波、多用户的下行链路传输模型和由通信功率、细分的计算功率及固定功率组成的功率模型。在细分的计算功率中,分析了求解混合预编码的算法复杂度造成的计算功率。其次,对单用户MIMO-OFDM通信系统进行能效最优混合预编码设计。不同于之前大部分混合预编码策略的设计只能通过算法给出数值解,本文对每一个子载波进行数字预编码的设计,解决了宽带毫米波下混合预编码的联合设计问题,并给出能效最优时基站对子载波功率分配解析解,提出了功率分配算法和单用户能效最优混合预编码算法。仿真结果表明,能效最优混合预编码与全数字迫零预编码相比,以在速率性能方面4.92%的牺牲换取了在能效方面40.72%的提升。最后,对多用户MIMO-OFDM通信系统进行能效最优混合预编码设计。对每个子载波上的每一个用户进行数字预编码的设计,并且给出了多用户场景下能效最优基站功率分配求解方法和解析解,同时给出了针对多用户的能效最优混合预编码算法。仿真结果表明,针对多用户设计的能效最优混合预编码策略在能效方面全面优于全数字迫零预编码。