多输入多输出技术(MIMO,Multiple Input Multiple Output)是一种收发两端采用多天线传输的一种技术,相对于传统的单发单收系统来说,具有更高的系统容量等优良特性,因此成为未来高速率传输的移动通信中最具竞争力的技术之一。随着通信体制的发展与硬件设备的更新,系统可以通过一定的开销使发送端获得用于传输的信道信息,如:在频分复用(FDD)系统中,发送端可以通过接收端反馈而获得信道状态信息;在时分复用(TDD)系统中,发送端通过下行信道与上行信道所具有的互易性而获得信道状态信息。在发送端进行预编码设计可以带来以下好处,一方面,发端进行预编码可以有效的避免误码扩散;另一方面,系统进行预编码也可以大大的降低接收机的复杂度。这样,如何设计MIMO预编码来提高系统的频谱效率或者获得更佳的误码性能成为现在通信领域中研究的热点问题。在分别对单用户MIMO预编码系统与多用户MIMO预编码系统进行了简要的介绍之后,我们提出了一种新颖的适用于单用户MIMO-THP(Tomlinson-Harashima precoding)系统的功率分配算法。在传统的单用户MIMO-THP系统中,利用矩阵分解将MIMO系统划分为多个独立并行的子信道。这些并行子信道之间的信道衰落差异不同,带来的性能损失也不相同。系统总体的性能又是由性能最差的子信道决定,因此,我们首先引入功率分配矩阵,在不改变发送总功率的情况下,来降低子信道之间的性能差异,提升系统总体性能。其次,在计算功率分配矩阵的过程中,我们考虑了THP算法中求模操作带来的预编码损失。这样计算的发送功率更加精确,性能明显优于传统的MIMO-THP系统,提高了系统的可靠性。最终,通过用指数函数对互补误差函数进行近似,得到了发送功率分配矩阵的闭式解。接下来,在对实际应用环境进行考虑的基础上,我们又提出了应用在更广泛的移动通信下行广播链路中的多用户MIMO-THP收发系统联合设计算法。在本算法中,首先给出了迫零(ZF)准则和最小均方误差(MMSE)准则下用户信干噪比(SINR)的统一表达式。根据这个统一的SINR表达式,我们得到了总功率约束下的最小误比特率算法。其次,将预编码损失因素考虑进来,系统性能获得了一定的提升,最后分析排序算法对性能的影响,最大化所有用户的信噪比(SNR)。综合以上处理,提出的新算法相对于传统的THP算法带来较大的性能提升。随后对所提出的算法进行了计算机仿真实验,仿真结果证明本算法具有很好的性能。