多天线(MIMO, Multiple Input Multiple Output)技术是提高用户吞吐量、系统频谱效率的重要技术,在第四代移动通信系统LTE-Advanced和VViMAX(802.16m)中得到了广泛的应用,其涉及的技术丰富多样,包括上下行多天线传输模式的选择,比如空间复用传输,空时、空频编码和循环延迟分集等分集传输方法；天线选择,功率分配,多用户预编码技术、用户调度等；此外,MIMO技术还可以和其他技术,如信道估计、编译码结合起来加以应用；特别地,将MIMO和OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)结合起来为第四代移动通信奠定了物理层技术基础。目前多天线的研究包括如下几个主要方面,MIMO信道建模,信道容量分析,预编码技术,多用户检测和接收机设计,这些技术研究的侧重点各有不同,但主要目的都是为了克服复杂的无线信道衰落的不利影响,提高数据传输速率,改善链路可靠性。本文围绕下行多用户MIMO系统中预编码和调度算法展开创新性的探索,当信道存在相关性时,提出接收天线合并算法以改善预编码性能；研究低复杂度的正交性用户调度算法；以及预编码、用户调度算法联合优化的创新性方案。首先在多天线理论技术的基础之上,我们对一些具有代表性的预编码算法进行分析并给出性能仿真。特别地,当用户的信道矩阵引入相关性时,信道矩阵奇异值的统计特性将发生变化,基于对角化预编码算法,我们提出一种接收端天线合并算法来改善信道相关条件下系统容量性能。该算法设计的本质目的在于以牺牲信道空间的自由度为代价,通过合并两个或多个空间维度,调整信道增益系数,进而使得各个用户的信道空间互相适配,最大限度地保证在较强相关性条件下,依然能获得一定的容量性能提升。其次,以对角化预编码算法为基础,我们提出一种低复杂度的基于正交性的用户、天线调度算法。因为“对角化”的实质就是要正交化不同用户的信道,当该预编码算法与用户调度相结合时,会选择信道相互正交的用户组合,于是我们把信道矩阵“正交性”准则推广到对角化预编码的多用户调度算法中,并对算法中一些运算进行简化,相比于目前已有的调度算法,该方案具有更低的计算复杂度,同时也获得和其他算法几乎等同的系统容量性能。最后,针对一种非线性预编码算法,我们创新性地提出一种将预编码、用户调度、接收端信号处理三个方面进行联合优化的方案。在该方案中,每个候选用户以一种“贪婪”的方式被调度,而在每个新用户加入调度集合的同时,也会计算相应用户的接收端处理矩阵,这样依次操作下来,随着用户调度的结束,接收端处理矩阵的计算也一并完成。我们还研究了一种精炼而有效的基于码书的有限反馈算法。相比目前已有算法,无论是提出的调度算法本身,还是与有限反馈相结合的方案,在保持较低复杂度的同时,也都能更加有效地提升系统容量性能。