无线通信系统中的多输入多输出(Multiple Input Multiple Output, MIMO)技术,是指利用多根发射天线和接收天线进行无线传输的技术。随着无线承载业务的多样化,频谱资源越来越稀缺,如何在有限的频率资源上,实现更高的频谱利用率,成为迫在眉睫的需求。MIMO技术是未来移动通信系统在有限的频谱范围内实现更高的数据传输速率、提高数据传输质量的重要途径。在已经确定的LTE标准中,下行链路采用了MIMO技术,随着各厂商的大力推进,下行MIMO技术已经相对比较成熟。虽然用户终端有多根天线,但考虑到功放限制,这多根天线只能接收信号,进行上行链路传输时,只采用其中一根天线发射信号,即上行是单发多收(SIMO)系统。随着移动互联网时代的到来及无线应用的爆发式增长,对无线网络的上行传输速率和质量要求越来越高。在向LTE-Advanced标准演进过程中,上行MIMO技术也成为3GPP会议讨论的重要内容之一。本文对目前上行MIMO链路可能采用的技术方案进行研究评估,内容可以分为两大部分：空间分集和空间复用。关于空间分集主要研究了LTE下行链路所采用的一些开环MIMO分集方案,如空时编码(STBC)、空频编码(SFBC)、循环延时分集(CDD)等。将这些方案在移植到上行链路时,有几个需要注意的问题：(1)对上行信号单载波特性的影响；(2)带来的分集增益或性能改善有多大。本文对这些分集方案做了定性分析,并提出了2天线下的Alamouti和4天线下的MDC发射分集方案,做了定量分析,将其与单天线发射进行性能对比。关于空间复用主要研究了闭环预编码技术,分为基于码本的预编码和基于非码本的预编码两个部分。基于码本的预编码,首先分析了上行码本设计的原则,研究了根据码本设计原则需要注意的事项,结合LTE下行码本提出了新的码本,并将其与下行码本性能做了比较分析,最终得出了适合上行链路的2天线码本和4天线部分码本。基于非码本的预编码,尤其适用于满足信道互易性的TDD系统。通过仿真评估,基于非码本的预编码性能略好于基于码本的预编码,但基于非码本的预编码仍面临许多实际问题,有待进一步研究。此外,本文将链路自适应技术引入到上行链路,与上行预编码结合使用,研究了自适应机制对上行链路的性能改善作用。