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预编码技术用于消除下行链路广播信道中多用户之间的干扰。现有的预编码技术可分为两类:一种是基于污纸编码(dirty-paper coding, DPC)思想的非线性预编码技术,而另一种是线性的预编码技术。本文研究了基于叠加编码技术的DPC实用化设计方案,并成功的将这一技术运用到MIMO广播信道中。对于发端采用块对角化(Block Diagonalization, BD)线性预编码算法的多用户MIMO系统,本文创新性的提出了基于弦距的用户选择算法。此算法不仅适用于已知理想信道状态信息(Channel State Information, CSI)的系统,也适用于有限速率反馈系统。主要工作有以下几个方面:推导了点对点MIMO系统和MIMO广播信道的容量,重点研究了基于DPC思想的传输方案所能达到的和速率性能;此外,我们还对迫零波束成形(zero forcing beamforming, ZFBF)预编码算法进行了分析。最后比较了两种预编码传输方案所能达到的和速率性能。系统地研究了基于叠加编码的DPC方案,并对其中信道码和量化码的联合迭代译码算法进行了详细的分析;给出了基于叠加编码的MIMO广播信道传输方案;最后仿真了MIMO广播信道中采用叠加编码时的误比特率性能。证明了在MIMO广播信道中采用基于叠加编码的预编码算法时,用户的误比特率性能由用户等效信道增益决定。介绍了BD线性预编码技术,然后给出了它在有限速率反馈系统中的运用,并分析了它的和速率性能与反馈比特数的关系。再针对发端采用BD线性预编码算法的多用户MIMO系统,提出了基于弦距的用户选择算法。这个算法不仅仅适用于已知理想CSI的系统,也适用于有限速率反馈系统。最后对提出的算法性能进行了数值仿真验证。