随着近年来移动通信系统的飞速发展，多输入多输出(MIMO)系统引起了人们的广泛关注，这是由于MIMO系统在不消耗额外频谱资源的情况下可以极大地提升系统性能，因此在下一代移动通信系统中已经确认使用MIMO技术进行传输。但由于多天线的引入也产生了一些不同于传统单输入单输出(SISO)系统的问题。　　 有关文献已经证明，如果能够在MIMO系统的发送端获得信道的某些信息，就可以利用该信息对发射信号进行预处理以提高系统的传输速率和链路可靠性。利用发送端信道状态信息(CSIT)对发射信号进行预处理的技术也称为预编码技术。本文针对MIMO系统中的预编码技术主要研究了以下几个问题:　　 (1)研究了大规模MIMO系统中低复杂度预编码实现方案。传统的迫零(ZF)和MMSE预编码都需要求解矩阵的逆，而当用维度较高时求逆运算复杂度较高。提出了基于原有方案的低复杂度的迭代算法:首先将一个复数方程的形式转化为实数范围内的凸优化问题，再使用基于准确线搜索的梯度下降法来迭代搜索出优化问题的最优解，也就是复数方程的根。同时，说明了该算法最终是收敛的，分析了收敛速度与系统的哪些参量有关。最后仿真比较了这种改进算法的收敛速度以及复杂度，很好的证明了本章所提算法的有效性。　　 (2)研究了MIMO广播信道正交波束赋形问题。在文献[18]及文献[52]中，前人的工作主要是基于等功率分配条件下进行的，而实际当中不同的功率分配方案，可以极大的提高系统性能。鉴于此，本文提出了基于SNR的等比例功率分配方案，在几乎不增加运算复杂度的条件下，大幅改进算法的性能。仿真结果表明，本文提出的功率分配方案可以提高原有的正交波束赋形方案的性能，在相应的仿真条件下最多可以获得4dB的增益。　　 (3)研究MIMO中继系统中的预编码问题。在对应场景下，提出一种复杂度较低的多天线中继系统的线性预编码方案。通过仿真结果表明，提出的方案性能相比不进行预编码处理的方案，可以取得较高的容量增益，并且在给出的仿真参数条件下增益随着中继数目的增加而增加。