多天线(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统利用多根发射接收天线来收发数据,可以有效地抑制信道多径衰落,在不增加系统带宽和天线发射功率的前提下,使得信道容量随着天线数量(最小发射,接收天线数)线性增大,从而提高频谱利用率。因此MIMO技术已经成为下一代(B3G)或第四代(4G)移动通信的核心技术。但MIMO技术只能抵抗信道的多径衰落,在面对频率选择性衰落时,不能抵抗符号间干扰(Inter Symbol Interference,ISI)。因此在在遭遇频率选择性衰落信道时,多使用正交频分复用多载波调制技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)。因为OFDM技术与MIMO相比具有更高的频谱利用率,以及抗多径衰落的能力,OFDM技术已成为未来移动通信的另一项关键物理层技术。线性预编码技术(Linear Precoding)在信号发送之前,利用发射端获得的信道信息(Channel State Information,CSI)对信号进行预处理,可对信道进行均衡,甚至在发射端得到信道的完美信道信息时,能够将信道平行化,从而可有效地提高系统容量、可靠性或小区天线的覆盖半径等。由于预编码技术多用于基站到用户的下行链路,预编码算法只在基站使用,因此能够降低终端的解码复杂度,提高其电池续航时间。因此在MIMO OFDM系统中结合使用预编码技术已经作为第三代移动通信伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)中长期演进计划(Long Term Evolution,LTE)中的一项核心技术。第二章介绍了预编码技术所使用信道信息的获取方式,预编码系统结构以及预编码器的设计准则。但由于MIMO系统的信道信息通常包含信道衰落矩阵的幅值和相位信息,特别结合使用OFDM技术之后,造成其反馈量巨大而无法在实际系统中应用。因此本文着重介绍了能够使用较少反馈量的有限反馈的预编码算法。第三章介绍了一种利用OFDM系统中相邻子载波间频率响应相关性压缩反馈量的子空间跟踪算法。在对子空间跟踪算法分析后,提出了一种旋转码本设计的预编码码本设计方法。这种改进的码本设计方法可以有效地提高子空间跟踪算法性能。第四章在对子空间跟踪算法影响性能关键步骤进行数学分析,提出了一种新型的跟踪距离,该距离可以使得子空间跟踪算法所包含的预编码矩阵更接近最优的预编码矩阵,从而提高子空间跟踪算法的性能。由于信道在相关时间内的同样具有相关性,因此将子空间跟踪算法加以改进,提出了时域跟踪算法,并通过仿真证明了该算法具有反馈量低,性能增益大的特点。在使用时域跟踪算法时,我们所提出的新型跟踪距离仍优于采用弦距离的时域跟踪方法。最后对全文进行了总结,提出了未来预编码技术的一些研究方向。