多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术由于在发射端与接收端配置了多根天线,从而能在不增加额外功率与带宽的情况下使得无线通信系统的频谱效率得到显著提升。然而,有别于单用户多输入多输出系统,在多用户多输入多输出系统中,不同用户所接收到的信号不仅会经历不同噪声及天线间的干扰,还会受到多用户间干扰的影响。为了消除多用户间干扰,可以在下行链路中应用预编码技术,从而解决各独立用户设备间难以协作的问题。近年来在实际中应用最为广泛的多用户MIMO系统预编码算法为块对角化(Block Diagonalization,BD)算法,其消除多用户干扰的核心思想是找到干扰矩阵零空间的正交基,从而完全抵消干扰。然而,传统BD算法所需的计算复杂度相当高,并且不能达到最大发射分集阶数,从而限制了其性能与应用环境。在可以预见的未来中,天线数会以数十甚至上百的数量增加,此时,传统预编码算法诸如计算复杂度、误码率与传输速率等各项性能指标都将面临严峻的挑战。因此,以往文献中所提出的预编码算法是否能够扩展到更大规模的MIMO系统中仍是一个需要考虑的问题,还需对其采取进一步研究以找到多用户MIMO系统中复杂度更低或性能更好的预编码算法。本文以研究多用户MIMO系统中低复杂度BD预编码算法为主,首先对多用户MIMO系统中的关键要素进行了概述,随后分别对单用户MIMO系统与多用户MIMO系统中的预编码算法进行了深入的分析与研究,并对现有算法进行了组合改进,得到两种复杂度进一步降低的块对角化预编码算法。之后,本文分别提出了两种新的改进BD算法。所提的第一种改进BD算法将基于Givens变换的QR分解思想应用在BD算法中,通过对矩阵进行该分解,得到了正交性更好的正交矩阵,从而提升了系统性能。所提的第二种改进BD算法在基于QR-Givens的基础上,通过引入格基规约操作,进一步提升了系统性能,同时也降低了计算复杂度。最后,对所提出的算法进行了性能仿真。仿真结果表明,与传统BD算法相比,本文所提出的算法不仅能够降低算法的计算复杂度,同时还能够提升系统的容量与误码性能。