LTE (Long Term Evolution)项目是3G (3rd-Generation)的演进,它改进并增强了3G的空中接入技术,能够带来速率更高、技术更简单的增强型移动宽带体验。LTE具有频谱使用灵活、可与现有技术无缝互操作,以及网络部署和管理成本低廉等优势,目前已成为全球主流运营商的共同选择。LTE采用OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)和MIMO (Multiple-Input Multiple-Output,多输入多输出)作为两项最主要的关键技术。MIMO技术通过多天线来提供空间分集和复用,能够获得比传统SISO (Single Input, Single Output,单输入单输出)系统更高的信道容量、传输可靠性和频谱效率。但MIMO系统中不可避免地存在多数据流或者多用户间的干扰,需要通过复杂的检测技术来恢复数据。然而,在蜂窝通信系统的下行传输中,由于受限于移动台的尺寸、功耗等,各种复杂检测技术往往很难实用；另外,在多用户MIMO系统中,由于各个用户接收机只能进行分布式处理,因此接收端的联合检测算法不适用。与接收端的MIMO检测算法不同,预编码技术是发射机利用信道状态信息调整发射策略,能够有效地抑制MIMO信道中的多用户干扰,显著提高信道容量,并能大大简化接收机处理复杂度,因而成为MIMO下行链路获得复用增益和分集增益的关键。本文主要对LTE中MIMO下行链路的预编码以及相关技术进行了研究。LTE协议中同时支持基于码本与非码本的预编码技术。对于基于码本的预编码技术,本文主要讨论了码本的设计和PMI (Precoding Matrix Indicator,预编码矩阵指示)的计算；对于基于非码本的预编码技术,本文主要讨论了几种基于信道分解的预编码算法,包括：SVD(Singular Value Decomposition,奇异值分解)算法,GMD(Geometric Mean Decomposition,几何均值分解)算法,UCD(Uniform Channel Decomposition,统一信道分解)算法以及LDLH算法。除此以外,本文还对适用于单用户MIMO情况下的预编码技术进行了综述与仿真研究,如ZF (Zero-Forcing,迫零)预编码算法、MMSE(Minimum-Mean-Square-Error,最小均方误差)预编码算法等典型的线性预编码算法和Costa预编码和THP(Tomlinson-Harashima Precoding)预编码等典型的非线性预编码算法。本文还讨论了多用户MIMO预编码技术,如块对角化预编码算法与最大化信号泄露噪声比预编码算法。在此基础上还考虑到了非理想信道状态信息的情况,并以此为背景讨论了适用于单用户MIMO和多用户MIMO情况下的各种预编码在非理想信道估计时候的具体性能。