作为第五代移动通信(5G)的关键技术之一,大规模MIMO技术在学术界和工业界引起广泛的关注。在大规模MIMO系统中,每个基站配备着十几根到上百根天线,使得不同用户到基站之间的信道具有渐进正交性,因此在基站端可以用简单的信号处理方法来区分出不同用户同时同频发送到基站的不同信号。正是这一特点,大规模MIMO系统可以同时同频地为多个用户提供服务,从而充分利用空间分集技术,提高了频谱效率以及传输可靠性。然而,要实现上述大规模MIMO系统所具有的优点,基站必须获得准确的信道状态信息(CSI)。一般情况下,CSI对于基站是未知的。为了获得CSI,常用的方法是利用基于导频序列的信道估计方法。具体地,每个用户发送事先设计好的导频序列,基站根据接收到的相应信号估计出CSI。为了保证估计的性能,通常情况下,不同用户发送导频序列需要相互正交。但是,就大规模MIMO系统而言,一方面由于小区内用户数目急剧增加,若要保证导频序列相互正交,就需要很长的导频序列。另一方面,微基站逐渐被使用,小区覆盖范围不断缩小,使得所需要的小区数量增加,相邻小区间的间距变短,从而引起小区间的干扰。考虑到以上因素,目前通常采用的方法是,同一小区使用正交的导频序列,而相邻小区使用相同的导频序列。这就是所谓的导频复用(Pilot Reuse)。遗憾的是,导频复用导致相邻小区的用户发送的导频序列对目标小区产生干扰,从而大大降低信道估计的准确性。这种现象称为导频污染(Pilot Contamination)。因而,寻找有效的方法来减轻导频污染是目前大规模MIMO系统的研究重点之一。针对存在导频污染的大规模MIMO上行系统,本文提出了信号星座选择的方法和基站合理分布的方法,以减轻导频污染。具体的研究包括两个方面:一方面,基于一个等价系统模型,提出相应的约束条件。我们证明了,尽管导频污染问题存在,但在星座大小满足此约束条件的前提下,随着天线数量和导频信噪比趋向无穷大时,解码错误概率可以趋向零;另一方面,同样基于等价系统模型中信号集合间的关系,提出了一个基站合理分布的判定方法。基于此方法,选用室内毫米波环境下的模型,提出了基站合理分布的具体要求,最后仿真验证此方法的有效性。