随着人们对无线通信业务需求的日益增长,大规模多输入多输出(MIMO, Multiple Input Multiple Output)技术得到了越来越广泛的关注。大规模MIMO技术中基站侧配备数量众多的天线,同时服务多个用户终端,可有效提高系统频谱效率以及数据链路可靠性。此外,非相干噪声、小尺度衰落等影响将随基站天线数目的无限增多而趋近消除。本文将针对多小区多用户大规模MIMO场景下的导频复用传输方法展开研究。首先,本文对协调式导频复用传输方法进行研究。多小区场景中,已有文献通常假设导频仅在不同小区间复用,同一小区内则要求正交,由此产生的导频开销仍十分可观。本文充分利用大规模MIMO信道空间域局部特性,提出了协调式导频复用方法。该方法允许相同导频在小区间及小区内不同用户间使用,可有效减少导频开销,进而提高系统净频谱效率。本文首先利用用户信道二阶统计信息获得复用导频下的信道估计均方误差(MSE,Mean Square Error)。导频分配方式的确定以最小化信道估计MSE为依据。由于穷举方法复杂度极高,本文给出了信道估计MSE最小化条件,并基于该最小化条件,提出了协调式导频复用简化算法。此外,本文还推导了基于此种导频复用方法的最小均方误差(MMSE,Minimum Mean Square Error)接收机及预编码器下系统上、下行净频谱效率。仿真结果表明,较之传统正交导频复用方法,协调式导频复用方法可有效降低导频开销,大幅提高系统净频谱效率。然后,本文研究了基于Zadoff-Chu序列的导频复用传输方法。充分利用Zadoff-Chu序列理想的自相关特性及良好的互相关特性,提出基于Zadoff-Chu序列的导频复用传输方法,各小区按照协调式导频复用简化算法核心思想分配导频,小区间无需协调处理,导频分配结果仅受本小区干扰用户信道影响。之后通过仿真从复杂度及净频谱效率两个角度,评估了基于Zadoff-Chu序列的导频复用传输方法与协调式导频复用方法及传统正交导频分配方法的性能,结果表明,基于Zadoff-Chu序列的导频复用传输方法是对复杂度及净频谱效率的折中。此外,考虑到因导频复用引起的导频干扰会影响信道估计准确性,本文还设计了考虑信道估计误差的鲁棒MMSE接收机及预编码器,仿真结果表明,鲁棒MMSE接收机及预编码器性能优于传统非鲁棒MMSE接收机及预编码器性能,当信噪比较高时性能增益更加明显。