与传统多输入多输出(Multiple-input Multiple-output,MIMO)信道不同,大规模MIMO系统中天线数目增多给大规模MIMO信道带来两大特性:快变和非平稳性。其中,信道的快变性会导致传统信道估计方法获得“滞后”的信道状态信息,最终导致系统性能一落千丈。因此,根据以往几个时刻的信道观测值提前预测信道的状态信息很有必要,能有效降低滞后的信道状态信息带来的影响。本文中,我们以大规模MIMO环境下快变信道的信道预测方法为对象开展研究,提出了一种信道预测方法。首先,将大规模MIMO独有的信道特性考虑在内,提出了一阶泰勒展开信道预测模型。紧接着,本文提出了基于该预测模型的含信道估计和信道预测两阶段的信道预测算法,并基于符合大规模MIMO实测信道统计特性的三维几何双圆柱信道模型,推导了所提信道预测方法可使用的有效平稳时间区间。然后,通过蒙特卡罗仿真实验验证了所提信道预测方法的性能。仿真结果表明,在有效平稳区间内,所提的信道预测方法能以较低的计算复杂度实现可靠的信道预测,有效提高系统性能。为改善所提信道预测方法在信道系数波动较快时受抖动干扰影响而需要频繁发送导频的问题,本文进而提出了一种符号检测辅助的信道预测方案。该方案利用检测到的数据信号,将其作为“虚拟导频”辅助信道预测,从而达到减少导频开销的目的。同时,为进一步了解所提信道预测方法的性能,本文又从理论上分析了该方法预测误差的克拉美罗界和采用该预测方法的误码率性能。最后,本文通过仿真验证所提方法和理论推导的有效性。由仿真结果可观察到,真实仿真性能在不同天线数目、不同信噪比等条件下都紧密逼近理论分析值。同时,采用本文所提的基于符号检测辅助的信道预测方案能有效降低导频发送次数。并且,该方案的适用范围在采用信道编码的情况下还能进一步扩大,从而大幅提升系统的频谱利用效率。