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大规模多输入多输出(multi-input multi-output,MIMO)技术作为第五代移动通信技术关键技术之一,由于其具有极大的性能优势而得到了广大专家学者的关注与研究。在大规模MIMO系统中,天线数目庞大,在理论分析时,通常假设天线的布置采用一维线性结构。然而,在现实应用中,由于此结构需要较大的空间,基站难以部署较大规模的天线阵列。因此,为了克服这一弱点,学术界和工业界都提出了将线性阵列天线改成二维(two-dimension,2D)阵列天线结构的方案。这种将大规模天线阵列以2D阵列结构排列的系统称作FD(full-dimension)-MIMO系统。FD-MIMO系统能在有限基站空间里部署更多数量的天线。并且,由于采用2D阵列结构,在垂直方向和水平方向都能进行波束成形控制,充分利用了空间自由度。在基于频分双工(frequency-division duplexing,FDD)的FD-MIMO下行系统中,通信过程一般采用以下步骤:首先,基站发送训练序列给用户,用户接收到训练信号后通过信道估计获取信道状态信息(channel state information,CSI);其次,用户在预先设计好的码本中根据某种选码准则选出与估计出的信道值最接近的码字,并通过上行反馈链路,将码字索引值信息反馈给基站;第三,基站根据索引值在码本中搜索到相关码字,得到预编码码字;最后,基站和用户利用此码字进行数据的传输。本文正是基于上述系统,提出了一套新的预编码设计方案。具体工作为以下两个方面。第一,提出了两级序贯码本方案。在此方案中,预编码码字由内码与外码组成,用内码码字来逼近各个辐射路径,用外码码字来将选出的内码码字做一个最佳的线性组合。仿真结果表明,该方法能有效提高系统增益以及系统吞吐量并且降低误码率。第二,在基于FDD的大规模MIMO下行系统中,为了能够得到准确的信道估计值,大量的时间需要花在训练序列的发送上。为了降低训练时间,提出了一种降维方法。运用该方法,能将总共M根天线合并成N个天线单元组,因此能将训练序列长度从M减少到N,同时还能提高系统吞吐量,并给出不同相干时间、用户数以及信噪比时,最优的训练序列长度大小。随后,将该降维方法运用到上述FD-MIMO下行系统中,证实了降维方法的有效性。